Safe-Motion-Lösung

Bremsen an vertikalen Achsen überwachen

Pilz erweitert sein Portfolio für die sichere Überwachung von Bremsen an vertikalen Achsen. Je nach Anwendungsfall und Betriebsart stehen verschiedene Lösungsansätze zur Verfügung, die Sicherheit und Wirtschaftlichkeit vereinen. Das Angebot reicht von einem reinen Bremsentest über die Ansteuerung von zwei leistungsstarken Halte-und Sicherheitsbremsen bis hin zur redundanten Absturzsicherung nach Kat. 3, EN ISO 13849-1.

Ein Schutzhelm soll vor herabfallenden Gegenständen schützen. Das funktioniert aber nur, wenn sein maximales Dämpfungsvermögen nicht überschritten wird. Aber genau das ist bei großen Lasten, die man z.B. über Vertikalachsen bewegt, häufig der Fall. Vertikalachsen setzt man in Belade- und Entladeportalen, Werkzeugmaschinen, Hubeinrichtungen und in der Bühnentechnik ein. Gerade durch störungsbedingte Bewegungen der Maschinen besteht bei diesen Anwendungen eine große Gefahr. Denn meist bieten die im Antriebsmotor integrierten Haltebremsen keinen ausreichenden Schutz gegen das unkontrollierte Absinken hängender Lasten. Hauptgrund hierfür ist meist das Versagen der Bremseinrichtungen. Bei Vertikalachsen sind daher spezielle, eventuell auch redundante Sicherheitseinrichtungen notwendig, die der Betriebsart und der Gefährdungssituation des Bedieners angepasst sind. „Für eine sichere Bewegungsüberwachung im Bereich schwerkraftbelasteter Achsen bietet Pilz je nach Anforderung zwei verschiedene Varianten an: Die Safe-Motion-Lösung PMC Protego DS ist eine Kombination aus Servoverstärker und Sicherheitskarte, die durch verschiedene sichere Bewegungs-, Stopp- und Bremsenfunktionen eine hohe Sicherheit des Anwenders gewährleistet“, erklärt Andres Hahn, Produktmanager bei Pilz. Hinzu kommt das neu entwickelte Stand-alone Sicherheitsrelais PNOZ s50. Es sorgt für die sichere Ansteuerung und Überwachung von zwei Halte- oder Sicherheitsbremsen. Beide sind bis PL e nach EN ISO 13849-1 bzw. SIL CL 3 nach EN/IEC 62061 konzipiert. Das Gefahrenpotenzial schwerkraftbelasteter Achsen hängt nicht nur davon ab, ob sich der Bediener außerhalb oder innerhalb des zugangsgesicherten Bereichs befindet. Denn innerhalb des gesicherten Bereichs muss zusätzlich zwischen „vollständigen“ und „teilweisem“ Aufenthalt sowie kurzer und langer Verweildauer unter der Last differenziert werden. Welche Sicherheitslösung letztendlich notwendig ist, muss der Hersteller im Rahmen einer Risikobeurteilung für jede Anwendung im Vorfeld festlegen. Voraussetzung hierzu ist die Bestimmung des erforderlichen Performance Levels (PL), zu der jeder Maschinenhersteller laut Maschinenrichtlinie verpflichtet ist. Er macht eine Aussage über die Schwere möglicher Verletzungen, die Häufigkeit und Dauer des Aufenthalts im gefährdeten Bereich sowie die notwendigen Maßnahmen zur Risikominimierung. Als Werkzeug bietet der Automatisierungsexperte aus Ostfildern hierfür den Safety Calulator Pascal an. Er berechnet und verifiziert die Sicherheitskenngrößen wie PL und Safety Integrity Level (SIL) von Sicherheitsfunktionen in Maschinen und Anlagen. Das Ergebnis lässt sich mit den Sicherheitskenngrößen der Sicherheitsfunktionen vergleichen und grafisch darstellen. Der Einfluss der einzelnen Komponenten auf die jeweiligen Sicherheitsfunktionen ist dabei einfach erfassbar. Um bei schwerkraftbelasteten Achsen in einen zugangsgesicherten Bereich zu gelangen, muss vor der Deaktivierung der Zuhaltung ein zyklischer Bremsentest nach Kat. 2, EN ISO 13849-1 erfolgen. Diese Aufgabe übernimmt die Sicherheitskarte der Safe-Motion-Lösung. Dieser „Sichere Bremsentest“ (SBT) erfolgt je nach Risikobeurteilung einmal in jedem Produktionszyklus oder nur alle acht Stunden. SBT ist eine von insgesamt elf Sicherheitsfunktionen der steckbaren Karte. Dazu gehören auch die „Sichere Bremsenansteuerung“ (SBC) und die „Sicher begrenzte Position“ (SLP), mit der sich Endlagen überwachen lassen. Beide zählen zusammen mit dem „Sicheren Bremsentest“ (SBT) zu den relevanten Sicherheitsfunktionen im Bereich vertikaler Achsen. Sie gehen weit über die im Regler integrierte Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ (STO, Unterbrechung der Energieversorgung) hinaus und erhöhen damit sowohl die Sicherheit als auch die Verfügbarkeit der Anlage deutlich. Weitere integrierte Sicherheitsfunktionen, die sich auf den Eingriff in den Prozess beziehen, betreffen „Sicherer Betriebshalt“ (SOS), „Sicherer Geschwindigkeitsbereich“ (SSR) sowie Maßnahmen wie „Sicherer Stopp 1 und 2“. Alle Funktionen erfüllen die Anforderungen der Maschinenrichtlinie nach IEC 61800-5-2 und sind ausgelegt bis PL e nach EN ISO 13849-1 bzw. SIL CL 3 nach EN/IEC 62061. Die Safe-Motion-Lösung sorgt dank der Achsbruchüberwachung über einen externen Geber zusätzlich dafür, dass kein Fehlerausschluss der Mechanik notwendig ist.

Anzeige

Zwei Haltebremsen sicher ansteuern

Bei einem nur geringen Gefährdungsrisiko ist der sichere Bremsentest ausreichend. Befindet sich der Bediener jedoch mit dem Körper ganz darunter oder hält er sich dort deutlich länger auf, so ist sowohl im Automatikbetrieb als auch beim Einrichten eine redundante Einrichtung zur Absturzsicherung nach Kat 3, EN ISO 13849-1 erforderlich. Da an der Achse bzw. im Motor meist aber nur eine Bremse vorhanden ist, muss eine zweite integriert und zeitgleich angesteuert werden. „Hier bietet Pilz mit dem neuen Sicherheitsrelais PNOZ s50 für die sichere Bremsenansteuerung eine effiziente Lösung. Das Besondere daran ist, dass das Sicherheitsrelais gleichzeitig zwei Halte- und/oder Sicherheitsbremsen, auch unterschiedlicher Hersteller, ansteuern kann“, verrät Hahn. Damit entfällt nicht nur eine weitere Steuerung mit entsprechender Verdrahtung: Das neue Sicherheitsrelais lässt sich auch zum Nachrüsten bestehender Bremsen einsetzen. In Kombination mit PNOZ s50 überwacht PMC Protego DS die im Antrieb integrierte Sicherheitsfunktion und steuert gleichzeitig eine externe Bremse an. Dank des hohen Ausgangsstroms von 4,5 A, der bei einer Versorgungsspannung von 24 VDC an beiden Ausgängen zur Verfügung steht, ist auch die Ansteuerung von leistungsstarken Halte- und Sicherheitsbremsen für schwere Lasten möglich. Bei Bedarf lassen sich sogar Spitzenströme bis zu 6,5 A abdecken.

Das Sicherheitsrelais bietet neben der hohen Sicherheit durch eine schnelle Abschaltung der Leistungskreise zusätzlich die Möglichkeit der langsamen Abbremsung. Somit reduziert es die Schaltgeräusche der Bremsen deutlich. Neu ist auch die kontaktlose und damit verschleißfreie Technik. Sie reduziert die Reaktionszeit und erhöht damit den Personenschutz erheblich. Das Relais verfügt über einen Drehknopf zur Navigation durch die Menüs und Einstellung der gewünschten Parameter. „Das spart Zeit beim Konfigurieren, da weder PC noch Softwaretool notwendig sind“, fasst Hahn zusammen. jg

Anzeige

Das könnte Sie auch interessieren

Anzeige

Servoverstärker

Universell einsetzbar

Kürzlich präsentierte Hiwin den neuen universellen Servoverstärker D1-N, der auf die Bedürfnisse von europäischen Maschinenbauern zugeschnitten ist. Der Servoverstärker eignet sich nicht nur für rotative Servomotoren, sondern auch für Linear- und...

mehr...
Anzeige

Breakbulk Europe zum 2. Mal in Bremen

Bremen ist europaweit führend im Umschlag schwerer Stückgüter wie Industrieanlagen, Stahlprodukte und Maschinen. Zur Breakbulk Europe, der weltgrößten Messe für diese Güter, erwartet die Messe Bremen vom 21. bis 23. Mai erneut 11.000 Besucher und 600 Aussteller. Besuchen Sie uns! Halle 5, Stand H30.

mehr...

HMI-Schnittstelle

Transparente Verbindung

In Produktionslinien liegen wichtige Komponenten oft an verschiedenen Enden einer Anlage, in anderen Räumen oder sogar auf unterschiedlichen Etagen. In einem stark dezentralisierten System ist es allerdings schwierig, einen Fehler in einem...

mehr...
Anzeige

Servoverstärker

Konformitätsklasse A und B

Kollmorgen ergänzt seine bisherige AKD-Servoverstärker-Serie um Modelle mit Profinet. Die neuen Umrichter verbessern nicht nur Leistung, Durchsatz und Genauigkeit von Profinet-basierten Maschinen, sie ermöglichen den Maschinenbauern auch, eine...

mehr...

Servoverstärker

Einen neuen 2-Achser

hat die Jenaer Antriebstechnik für das Frühjahr angekündigt. Die Servoverstärker-Serie Ecovario wird dann in der Ausführung bis 1,4 kW in unveränderter Gehäusegröße auch als 2-Achser verfügbar sein. Gegenüber der bisherigen Generation ist er zudem...

mehr...

Servoregler

Speziell für hohe Drehmomente

in Servoantrieben wurde der neue Servoregler Jet Move 225 von Jetter entwickelt. Mit einem Nennstrom von 25 A und einem maximalen Strom von 50 A ist er ideal für Anwendungen im hohen Leistungsbereich. Wie alle Servoregler der Jet Move-Reihe ist auch...

mehr...

Positionierssystem

Easy to use

Positioning System, kurz Epos, das einfach bedienbare Positioniersystem, wurde in seiner zweiten Generation noch weiter ausgebaut. Die Epos 2 70/10 ist abgestimmt für den Einsatz mit bürstenbehafteten DC-Motoren mit Encoder oder bürstenlosen...

mehr...

Gleichstrommotoren

Effizient ohne Rast

Ein Eisenkern in Gleichstrommotoren führt zu einem Rastmoment, so dass mehr Energie aufgewendet werden muss, um den Rotor in Bewegung zu setzen. Und dies wiederum hat eine starke Welligkeit im erzeugten Drehmoment zur Folge.

mehr...

Newsletter bestellen

Immer auf dem Laufenden mit dem SCOPE Newsletter

Aktuelle Unternehmensnachrichten, Produktnews und Innovationen kostenfrei in Ihrer Mailbox.

AGB und Datenschutz gelesen und bestätigt.
Zur Startseite