Maschinensicherheit unter den Vorzeichen von Flexibilität und Produktivität

Die Verpackungsindustrie stellt besondere ­Anforderungen an die Schaltgeräte und Systeme, die die erforderliche Maschinensicherheit gewährleisten. Auf der SPS/IPC/Drives wird es Neuheiten zu sehen geben, die diesen Anforderungen entsprechen.

Auch wenn es unterschiedlichste Verpackungsprozesse gibt, kann man doch Anforderungen benennen, die generell in der gesamten Verpackungsindustrie gelten. Die Maschinen und Anlagen arbeiten häufig mit sehr hohem Automationsgrad und sind in verkettete Prozesse eingebunden. Ungeplanter Stillstand muss deshalb vermieden werden, da sonst ganze Linien stillstehen.
Zudem sind die Maschinen recht komplex, weil sie sowohl das Handling der zu verpackenden Güter als auch das Bevorraten, Konfektionieren und Formatieren des Verpackungsmaterials übernehmen.

Sicherheits-Schaltgeräte für die Verpackungsindustrie
Auch bei der Auswahl der Schutzeinrichtungen und der Sicherheits-Schaltgeräte achten die Konstrukteure des Verpackungsmaschinenbaus, dass die Geräte und Systeme an diese Anforderungen angepasst sind. Das spiegelt sich auch im Produkt-Portfolio der Schmersal Gruppe wider, die seit Jahrzehnten einen Branchenschwerpunkt in der Verpackungsindustrie setzt und bei der Entwicklung vieler Sicherheits-Schaltgeräte die Wünsche des Verpackungsmaschinenbaus im Blick hat.

Sicherheits-Lichtvorhänge: Am besten multifunktional
Dazu gehört die neueste Generation der Sicherheits-Lichtvorhänge und -Lichtgitter, die im Schmersal-Kompetenzzentrum für Optoelektronik in Mühldorf/ Inn entwickelt wurden. Derartige optoelektronische Schutzeinrichtungen werden in der Verpackungsindustrie häufig eingesetzt, weil sie zusätzliche produktivitätssteigernde Funktionen wie z. B. die ortsfeste oder bewegliche Ausblendung von Objekten (Fixed Blanking/ Floating Blanking) erlauben. Dann kann z. B. Packgut in den Gefahrenbereich der Verpackungsmaschine gefördert werden, ohne dass die Maschine anhalten muss.

Bei den Baureihen SLC/ SLG 440 (Bild 1) sind diese Zusatzfunktionen - die bei herkömmlichen Geräten nur als Option bzw. in separaten Baureihen zur Verfügung stehen - bereits integriert; sie können einfach im Parametriermodus angewählt werden.

Dank der kompakten Bauform (Profilabmessungen 28 x 33 mm) eignen sich die neuen Sicherheits-Lichtvorhänge und -Lichtgitter auch für beengte Einbauräume. Das geschlossene Sensorprofil bietet optimalen Schutz auch bei hohen mechanischen Belastungen. Eine zusätzliche Funktion von hohem Nutzwert ist die integrierte Einrichthilfe. Sie signalisiert dem Montagepersonal, ob Sende- und Empfangseinheit exakt zueinander ausgerichtet sind. Das spart Zeit bei der Montage.

Flexibel anpassbare Sicherheits-Kompaktsteuerung
Ein „typischer" Arbeitsplatz an einer Verpackungsmaschine ist mit mehreren Sicherheits-Schaltgeräten ausgestattet. Eine Schutztür sichert den eigentlichen Verpackungsprozess ab, ein zweiter Gefahrenbereich an der Materialzufuhr oder dem Magazin des Verpackungsmaterials wird z. B. durch eine Wartungsklappe abgesichert. Ein Not-Aus ist natürlich ebenso vorhanden. All diese Funktionen können über ein einziges kompaktes Modul im Schaltschrank überwacht werden.

Darüber hinaus bietet die
neue Sicherheits-Kompaktsteuerung Protect Select den Vorteil, dass sie sich ohne Programmierkenntnisse an die individuellen Gegebenheiten und Anforderungen anpassen lässt. Der Bediener muss nur eines von mehreren vorkonfigurierten Applikationsprogrammen aktivieren, die rund 80 % der Anwendungsfälle in der Praxis abdecken, und gibt dann einfach per Menüführung über die Klartext-Anzeige die gewünschten Funktionen und Parameter wie Stopp 0/1-Ausgänge oder Anlauftestung/ zyklische Testung ein.

Dafür sind weder Programmierkenntnisse noch Interface-Geräte (PC etc.) notwendig. Dennoch ist die gebotene Flexibilität sehr hoch. Selbst komplexe Funktionen wie Muting mit Sicherheits-Lichtvorhängen und Einrichtbetrieb können auf diese Weise ausgewählt und an die individuelle Anwendungen angepasst werden. Damit vereinfacht sich für den Verpackungsmaschinenbauer die Implementierung der Sicherheits-Schaltgeräte und die Inbetriebnahme der Maschine.

Mit dem Bus zum Sicherheitsschalter
Derselbe Vorteil gilt für den Kommunikationsstandard AS-Interface Safety at Work (ASi Safety), der darüber hinaus die Bereitstellung von zusätzlichen Diagnose-Informationen erlaubt. Aus diesen Gründen wird ASi Safety von immer mehr Unternehmen des Verpackungsmaschinenbaus genutzt, um die Sicherheits-Schaltgeräte in den Sicherheitskreis zu integrieren.

Die Schmersal Gruppe baut daher ihr ASi Safety-Programm kontinuierlich aus und bietet diesen sicherheitsgerichteten Datenbus auch in Kombination mit neuesten Sensortechnologien - zum Beispiel mit der von Schmersal entwickelten CSS-Technologie (Coded Safety Sensor), die u.a. eine frühzeitige Detektion von Schutztürversatz erlaubt und damit genau wie ASi Safety den Wunsch der Anwender nach umfassender Diagnose und vorbeugender Instandhaltung adressiert.

Die Sicherheitszuhaltung AZM 200 mit integriertem ASi Safety-Knoten gehört schon seit Längerem zum Schmersal-Programm. Ein neuerer „Zuwachs" des ASi Safety-Portfolios ist die berührungslose Sicherheitszuhaltung MZM 100 (Bild 3), die die nötige Zuhaltekraft ganz ohne Verriegelung, auf elektromagnetischem Wege, erzeugt.

Sicherheitsbus: Nicht nur für große Maschinen
Nach Erfahrung von Schmersal ist der ASi Safety-Standard nicht nur für große Maschinen mit vielen (Sicherheits-)Schaltgeräten wirtschaftlich nutzbar. Schon ab etwa fünf bis sechs Sicherheits-Schaltgeräten und Leitungslängen ab 20 Meter ist dieser Standard nicht nur aus technischer, sondern auch aus kommerzieller Sicht überlegen. Denn die höheren Investitionskosten in die erforderlichen Schaltgeräte werden mehr als überkompensiert durch die Zeitersparnis bei der Verdrahtung im Feld und im Schaltschrank. Hinzu kommen Vorteile wie die zusätzlichen Diagnose-Information sowie die komfortable Parametrierung der gewünschten Funktionalitäten im „Drag & Drop"-Verfahren über den Sicherheitsmonitor.

Aus diesen Gründen steigt die Nachfrage nach Sicherheits-Schaltgeräten mit universeller ASi Safety-Anbindung gerade im Bereich des Verpackungsmaschinenbaus, wo ASi Safety schon fast zu einem „Quasi-Standard" geworden ist.