Lineartechnik: Integrierbares Haltesystem RK Safelock mit BG-Prüfung

RK Safelock von Rose+Krieger, das integrierbare Haltesystem zur Sicherung schwerkraftbelasteter Lineareinheiten in vertikaler oder schräger Anordnung, erhielt jetzt seine berufsgenossenschaftliche Prüfbescheinigung. Damit wurden seine Zuverlässigkeit und die bestimmungsgemäße Verwendung als Haltefunktion offiziell bestätigt.

Im Zuge der Novelle der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG wurden mechanische Lineareinheiten zweifelsfrei als unvollständige Maschinen identifiziert. Das stellt den Konstrukteur bei der Bewertung der Anlagensicherheit - betrachtet über den gesamten Lebenszyklus - vor zusätzliche Herausforderungen. Lineareinheiten müssen also aufgrund der Novelle vor allem hinsichtlich ihrer Sicherheit während Montage, Wartung und Demontage neu bewertet werden. Bei horizontalen Bewegungen kann in der Regel davon ausgegangen werden, dass bei einem Energieausfall Personen nicht gefährdet sind. Bei vertikalen Bewegungen kann es jedoch aufgrund der wirkenden Schwerkraft zu einem ungewollten Herabsinken kommen - eispielsweise bei einer Lineareinheit zur Handhabung schwerer Teile. Im Rahmen einer Risikobeurteilung muss das in diesem Fall gegebene Risiko berücksichtigt werden.

Gefährlicher Absturz
Dabei ist zu beachten, dass herkömmliche, in eine Lineareinheit integrierbare Haltevorrichtungen und auch Motorbremsen die Forderungen der Maschinenrichtlinie oft nur unter Idealbedingungen erfüllen. Bei geschmierten Führungen, mechanischem Verschleiß oder einem Verölen kann die Haltekraft der Bremsen deutlich unter das Nennhaltemoment sinken und die Achse abstürzen. Haben Personen Zutritt zu solchen Gefahrenbereichen oder müssen sie sich zeitweise aufgrund des Arbeitsablaufs unter der Achse aufhalten, muss aus Gründen der Arbeitssicherheit das Risiko durch versagende Haltebremsen ausgeschlossen bzw. minimiert werden. Die erhältlichen Lösungen bringen in der Regel einen unverhältnismäßig hohen Konstruktions- und Montageaufwand mit sich, so der Hersteller. „Gängige wirksame Haltesysteme sind in der Regel externe Lösungen, also störende, von außen aufbauende Sicherungen", erklärt Jörg Bargheer, Produktmanager Lineartechnik beim Mindener Lineartechnikspezialisten Rose+Krieger. Diese externen Vorrichtungen sichern die Lasten zwar zuverlässig, benötigen jedoch viel Platz und zusätzliche Komponenten wie Führungsschienen.

Lineartechnik mit integrierten Haltesystemen
Integrierte Sicherungssysteme, wie sie in den Lineareinheiten RK DuoLine Safelock und RK MultiLine Safelock von Rose+Krieger stecken, sind sowohl den gängigen integrierten als auch den externen Haltesystemen überlegen. Sie halten schwerkraftbelastete Lineareinheiten in vertikaler oder schräger Anordnung absolut zuverlässig und verhindern dauerhaft das ungewollte Absinken der Vertikalachse über alle Lebenszyklen der Linearführung (Montage, Wartung, Instandhaltung und Demontage). Da das integrierte System unabhängig von der Motorbremse arbeitet, blockiert es die Achse auch beim Demontieren des Motors beziehungsweise der Antriebseinheit und dem damit einhergehenden Ausfall der Bremse. Die Sicherung löst unabhängig von einem Bediener bei Druckabfall selbständig aus. So hält Safelock die Lasten sicher in der angefahrenen Position. Unfälle bei Wartungsarbeiten durch herabstürzende Führungsschlitten sind damit ausgeschlossen. Auch bei gefetteten Schienen ist die Haltekraft des Systems hundertprozentig garantiert. Sie beträgt bei den Lineareinheiten mit Safelock bis zu 2000 N. Da das Haltesystem in die Lineareinheiten integriert wurde, gibt es keinerlei störende Elemente außerhalb der Linearachse. Eine gesonderte Montagevorrichtung für das Sicherungselement ist nicht erforderlich. Es setzt einfach auf der vorhandenen Kugelführungsschiene auf. „Das Hüllmaß des Halteelements ist nicht größer als der Führungswagen. Der Schlitten verlängert sich lediglich um die Länge des Safelock-Elements. Mit den hohen Haltekräften bei unseren konkurrenzlos kleinen Abmessungen sind wir einzigartig am Markt",
führt Jörg Bargheer aus. Die RK Safelock Lineareinheiten sind fertig gesichert. Das erspart dem Kunden die erforderlichen Materialkosten und den zusätzlichen Konstruktionsaufwand für von außen montierte Haltevorrichtungen.

Bewährtes Bauteil
RK Safelock der Baugröße 15 besitzt eine DGVU Test Prüfbescheinigung und kann als „bewährtes Bauteil" der Kategorie C nach DIN EN IS0 13849-1 betrachtet werden. Zur Hannover Messe wurde die Baugröße 25 vorgestellt, zum Jahresende 2014 soll hierfür ebenfalls eine Prüfbescheinigung vorliegen. Daraus ergibt sich bei Einsatz eines RK Safelock (1-kanalig) ein Performance Level C oder D, bei zwei redundanten RK Safelock (2-kanalig) ein Performance Level E.

Kundenspezifische Lösung
Die Linearführungen entstanden als Problemlösung für eine Kundenanfrage aus der Verpackungsindustrie. „Für einen 3D-Pickand- Place-Packer sollte an jeder vertikalen Achse das ungewollte Absinken des Schlittens verhindert werden", erinnert sich Jörg Bargheer. Die am Markt erhältlichen integrierbaren Haltesysteme waren spärlich gesät. Die angegebenen Haltekräfte galten nur für trockene Kugelschienen. „Um auf gefetteter beziehungsweise geölter Kugelschiene eine zuverlässige Sicherung zu erreichen, hätten wir vier dieser Elemente verbauen müssen. Damit wäre die Sicherung in Summe teurer geworden als die Lineareinheit selbst", sagt der Rose+Krieger Produktmanager. Also entwickelten die Konstrukteure aus Minden ein eigenes Haltesystem, welches die Kundenanforderungen zu einem vertretbaren Preis erfüllte - RK Safelock.

Pneumatische Sicherung mit Notfallbremsfunktion
Im Normalbetrieb der Achse hält ein druckbeaufschlagtes Pneumatikaggregat das System offen. Bei Druckabfall durch einen wie auch immer verursachten Maschinenstillstand löst der Federspeicher der Mechanik aus und fixiert den Verfahrschlitten mit einer Haltekraft von bis zu 2.000 N. Die Haltevorrichtung ist komplett in die Lineareinheit integriert, damit unsichtbar und vor äußeren Einflüssen weitestgehend geschützt. Das Safelock-Element hält Lasten bis zur maximalen Haltekraft sicher an Ort und Stelle. Auch für die Notbremsung von abwärts bewegten Massen kann das Safelock-Element eingesetzt werden. Bei Überlast sinkt der Schlitten langsam nach unten - im Gegensatz zu einigen Wettbewerbssystemen, die in der gleichen Situation mit einem Totalausfall reagieren und die zu haltende Last auf einen Schlag freigeben. Da das Halteelement nur in eine Richtung wirkt, lässt sich der Schlitten bei Bedarf trotz aktiver Sicherung ohne viel Mühe nach oben bewegen und an einer beliebigen Position zuverlässig fixieren. Das könne sinnvoll sein, wenn beispielsweise ein Gegenstand unter dem Schlitten eingeklemmt wurde, so Jörg Bargheer.

Ausblick
Derzeit bietet RK die Option „Safelock" für seine DuoLine-Lineareinheiten 120x80 II, 160 und Multiline an. Die Möglichkeit zur Ausstattung der Baugröße 80 besteht auf Anfrage. Die Führungen mit integrierter pneumatischer Sicherung eignen sich für alle Anwendungen, in denen Linearachsen mit Kugelschienenführung in schräger oder vertikaler Anordnung verbaut sind; wie beispielsweise in Handlingsmodulen der Verpackungsindustrie, bei kartesischen Robotern sowie Pick-and-Place-Applikationen in Warenlagern oder Apotheken.