Sicherheits-Lichtvorhänge: Worauf es ankommt

Wer für die Beschaffung von ­Sicherheits-Lichtvorhängen und um deren Integration in die Gesamt­konstruktion verantwortlich ist, hat angesichts der inzwischen stark ­gewachsene Zahl von Lösungen ­keine leichte Aufgabe. Wir zeigen, worauf es ankommt und wie Leuze Electronic als Sensorhersteller auf die vielfältigen Anforderungen reagiert.

An vielen Maschinen arbeiten Mensch und Maschine sozusagen Hand in Hand. Vor allem bei Pressen oder Einlegestationen hat zuverlässiger Hand- und Fingerschutz oberste Priorität. Das ist das Einsatzgebiet von Sicherheits-Lichtvorhängen. Neben dem zu gewährleistenden Schutz müssen diese Sensoren heute zusätzlich noch einen maßgeblichen Teil zur Effizienz und Wirtschaftlichkeit von Maschinen und Anlagen beitragen. Das erfordert neben der reinen Schutzfunktion in der Regel weitere Funktionen, beispielsweise Muting oder Blanking, also die Ausblendung von Strahlen bzw. Strahlbereichen.

Was brauche ich und was kostet das?
Diese zentralen Fragen lassen sich nur anhand der vorliegenden Applikationsanforderungen klären. Es bringt nichts, sich für multifunktionale Geräte zu entscheiden, wenn beispielsweise keine Ausblendfunktion (Blanking) oder Muting benötigt wird. Oder wenn die integrierte Einrichthilfe aufgrund enger Schutzfelder keine Bedeutung hat. Im Gegenteil: es erzeugt Aufwand, jene Funktionen, die nicht gefordert sind, im Rahmen der Inbetriebnahme zu beherrschen bzw. abzuwählen.

Es ist also wichtig, sich darüber klar zu werden, welche Anforderungen an den Sicherheits-Sensor die jeweilige Applikation mit sich bringt. Leuze Electronic hat festgestellt, dass die Anforderungen, die im Vorfeld nicht immer klar bestimmt sind, im Verlauf der weiteren Betrachtung und von Anwender zu Anwender bzw. von Maschine zu Maschine sehr unterschiedlich ausfallen können. Wie geht man als Sensorhersteller damit um?

Kann es eine Lösung für alles geben?
Der Hersteller hat sich neben modularen Konzeptionen wie etwa bei der Barcodeleser-Baureihe BCL 300i oder den Sicherheits-Sensor-Sets MLDSET beispielsweise auch für die Ausstattung der Sensoren mit unterschiedlichen Funktionsklassen entschieden. So wurde auch bei den neuen Sicherheits-Lichtvorhängen MLC 300 und MLC 500 der Ansatz der freien Funktionswahl konsequent fortgesetzt. Damit erfüllt das Unternehmen die zentrale Anforderung vieler Anwender, Sicherheits-Lichtvorhänge hundertprozentig universell und zugleich für möglichst vielfältige Spezialaufgaben einsetzen zu können. Bei der Baureihe MLC 300 handelt es sich um Typ 2 Geräte (PL c, SIL 2), bei MLC 500 um Typ 4 Geräte (PL e, SIL 3). Schon damit lassen sich innerhalb einer Gerätegattung die verschiedensten normativen Sicherheitsanforderungen bedarfsgerecht lösen.

Universalität und zugleich Spezialisierung müssen kein Widerspruch sein. Das zeigt sich in den verschiedenen Gerätevarianten beider Baureihen. Die grundlegenden Standard-Sensoren für die meisten anzutreffenden Absicherungsaufgaben sind Geräte in der Basic-Version (MLC 310, MLC 510). Doch selbst diese „einfachen" Geräte verfügen über einen automatischen Anlauf/Wiederanlauf und umschaltbare Übertragungskanäle.
Mehr Möglichkeiten hinsichtlich Funktionalität und Komfort bietet die Standard-Versionen MLC 320 und MLC 520. Sie bieten eine integrierte Anlauf-/Wiederanlaufsperre, Schützkontrolle und 7-Segment-Anzeige. Durch wählbare Übertragungskanäle und bei Bedarf Reichweitenreduzierung wird mit dieser Funktionsklasse die Beeinflussung benachbarter Sensorpaarungen durch optisches Übersprechen vermieden.

Universell und zugleich speziell
Die Geräte in der Extended-Version MLC 530 bieten die Möglichkeit zur Auswahl von fünf verschiedenen Betriebsarten. Mit diesen High-End-Sensoren lassen sich auch komplexere Anwendungsfälle einfach lösen. Werden beispielsweise Sensor-Verkettungen, steuerbare Blanking-Funktionen („Floating Blanking"), reduzierte Auflösungen oder zeitgesteuertes Muting (auch partiell) gefordert, kann dieser Sensor ganz einfach, d. h. ohne PC und Software, entsprechend eingestellt werden. Der Anwender wählt die Betriebsart einfach durch die Anschlusstechnik, also die Pin-Belegung am Empfänger, aus. Damit kann er auf Notebooks und PCs zur Parametrierung verzichten.

Bei einem Gerätewechsel hat er mit einem Handgriff die Funktionalität des Vorgänger-Sensors parat. MLC ist auch vollständig kompatibel zur Lichtvorhang-Vorgänger-Baureihe Solid. Sowohl im Anschluss einschließlich Pin-Belegung als auch in punkto Funktionalität kann ein MLC-Sensor ganz leicht den Solid Sicherheits-Lichtvorhang ablösen.

Maximale Verfügbarkeit durch ­individuelle Scan-Modes
In Applikationen, in denen beispielsweise Späne oder Kleinteile das Schutzfeld passieren, kann es vorkommen, dass die Toleranz des Sensors in Abhängigkeit von der Ansprechzeit erhöht werden muss. Dies ist möglich mit den drei Scan-Modes (Singlescan, Doublescan, Maxiscan), die der MLC-Lichtvorhang bietet. Damit haben Anwender verschiedene Möglichkeiten, das OSSD-Verhalten gezielt zu beeinflussen. Sie können auf diese Weise zugunsten von Verfügbarkeit und Produktivität beispielsweise EMV-Einflüsse, leichte Erschütterungen und kurzzeitige Unterbrechungen des Schutzfelds wirksam ausgleichen.

Integration? Kein Problem!
Ein Dauerthema im Maschinenbau ist der einfache Einbau und die leichte Montage von Komponenten. Dabei geht es nicht so sehr um Miniaturisierung als vielmehr um die Integrationsfähigkeit in moderne Maschinen und Anlagen. Für viele Konstrukteure zählt in diesem Zusammenhang der Querschnitt des gelben Gehäuses zu den herausragenden Kriterien.

Trotz seiner Leistungsfähigkeit bleibt der MLC-Sensor mit einem Querschnitt von 30 x 35 mm außergewöhnlich schlank und zugleich bemerkenswert robust aufgrund zurückversetzt geklebter Frontscheiben, verstärkter Seitenwangen und Endkappen aus Metall.

Interessant ist hierbei, dass allein die Forderung nach metallischen Endkappen, beispielsweise zur Gewährleistung von Robustheit, die Auswahl der am Markt verfügbaren Sicherheits-Lichtvorhängen erheblich einschränken kann, denn viele sind mit Kunststoff ausgeführt. Auch hier wird klar: allein die Anforderungen entscheiden bei der Auswahl, letztlich führen nur sie zur optimalen Lösung.

In diesem Zusammenhang sind auch die Montagemöglichkeiten von Bedeutung für die Akzeptanz beim Anwender. Zunehmend wird dies von den Sensorherstellern erkannt. Der Hersteller reagiert darauf und bietet, neben dem Nutenstein, unterschiedlichste Befestigungsmöglichkeiten - etwa Dreh- oder Schwenkhalterungen, L-Winkel oder Z-Winkel. Der Einbau der MLC Sicherheits-Sensoren gestaltet sich also durch die Vielzahl möglicher Halterungen sehr einfach.

Wird bei mehrseitigen Absicherungen auf eine gute Zugänglichkeit gefordert, kann es wichtig sein, dass sich die Sicherheits-Lichtvorhänge ohne Totraum montieren lassen. Das heißt, sie sollen die Möglichkeit zum Rundumschutz ohne Blindzonen bieten. Beim MLC-Sensor wurde deshalb konstruktiv vorgesorgt: So lässt sich der Montagehalter am Ende des Gehäuses entfernen. Dieses Ende kann nun direkt formschlüssig an das Umfeld angebaut werden, d. h. ohne einen Totraum, in den unzulässig eingegriffen werden könnte.

Viel Zubehör zur Abrundung
Bei Zugangssicherungen besteht nicht immer die Möglichkeit, den Sicherheits-Lichtvorhang an bestehenden Vorrichtungen, beispielsweise an Schutzzäunen, anzubringen. In diesen Fällen ist eine freistehende Montage erforderlich. Im Fall von Leuze Electronic lässt sich dies mit den passenden Gerätesäulen und ggf. Umlenkspiegelsäulen lösen. Diese haben spezielle Federelemente im Säulenfuß, die dafür sorgen, dass mechanische Stöße durch Paletten oder Stapler abfangen werden und die Justage erhalten bleibt. Bei Schweißapplikationen sind Schutzscheiben verfügbar, mit denen die Beschädigung des Sensors ausgeschlossen werden kann. Durch weiteres Zubehör, etwa für Muting, beispielsweise Sensor-Sets, Leuchtmelder sowie Anzeige- und Bedieneinheiten, wird der Sensor quasi zum System.