Safety-Antriebe

Die Varianten sicherer Drehzahlüberwachung

Achsbewegungen bedeuten in der Regel Gefahr – zum einen für den Bediener, zum anderen für die Maschine oder Anlage selbst. Ziel einer möglichst effektiven Produktion muss es daher sein, einen umfassenden Schutz bei gleichzeitig minimalen Stillstand­zeiten zu gewährleisten.

Die Funktion „Sichere Drehzahlüberwachung“ schließt in der Automatisierungstechnik Funktionen wie „Sichere Stillstandsüberwachung“ und „Sichere Drehrichtungserkennung“ ein. Über sie werden gefahrbringende Bewegungen sicher erkannt und entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet. Im Fokus dieser Funktion steht einerseits der Schutz des Bedien- und Wartungspersonals. Doch andererseits soll die Drehzahlüberwachung über den Schutz des Personals hinaus dem der Maschine – und damit der Investition – dienen.

Die häufigsten Anwendungsszenarien für eine Drehzahl-, Stillstand- oder Geschwindigkeitsüberwachung sind der Schutz des Bedieners im Einrichtbetrieb – Stichwort offene Schutztüre – oder während des Werkzeugwechsels. In allen diesen Fällen dient der sichere Stillstand dazu, die Achsbewegung auf Stillstand zu überwachen und bei einem Überschreiten des eingestellten Grenzwerts die Anlage sicher abzuschalten. Bei Anlagen, die einen drehzahlvari­ablen Antrieb besitzen, der im Stillstand nicht energielos geschaltet werden soll, ist generell der sichere Stillstand zu überwachen. Damit bei diesen Anlagen ein schneller Wiederanlauf und damit kurze Taktzeiten in der Produktion zu gewährleisten sind, werden die Antriebe unter Energie auch im Stillstand in Lageregelung gehalten.

Neben rotatorischen Bewegungen spielt die sichere Geschwindigkeitsüberwachung auch bei linearen Bewegungen eine immer wichtigere Rolle. Letztere finden sich beispielsweise im Bereich der Lagerlogistik oder im Transport­wesen. In Abhängigkeit von der Lauf­richtung der Anlage werden hier üb­licherweise unterschiedliche Fahrsätze angelegt. Bei Fahrt in das Lager beispielsweise kann die Geschwindigkeit einer definierten mechanischen Nocke auf ein höheres Maß umgeschaltet werden. Würde eine Person die Anlage be­gehen, wird der Antrieb zwar ebenfalls unter Energie gehalten, aber dennoch auf Stillstand sicher überwacht. Kurz-um: Bei Anwendungen im Bereich der Lagerlogistik werden Laufrichtung und Geschwindigkeit überwacht, um grundsätzlich die Anlagenverfügbarkeit zu garantieren.

Rotatorische Bewegungen hingegen sind typisch bei Anlagen in der Holz- oder Metallbearbeitung: Im Bereich der spanenden Metallbearbeitung werden sichere Drehzahl- und Stillstandüberwachung etwa dazu eingesetzt, die Bediener im Stillstand bei Werkzeugwechsel gegen ungewollte Achsbewegungen zu schützen. Unterschiedliche Werkzeuge erfordern aufgrund der maximalen Prozessgeschwindigkeit zudem eine Überwachung der Geschwindigkeit während der Bearbeitung. Die Drehzahlüberwachung sorgt hier dafür, dass das Werkzeug vor Beschädigung durch Übergeschwindigkeit geschützt ist. Im manuellen Eingriff oder im Einlegebereich kann nur mit limitierter Geschwindigkeit gefahren werden. In diesem Fall dient die sichere Richtungserkennung der Bewegung dazu, die Geschwindigkeit umzuschalten.

1. Teil: Die Varianten sicherer Drehzahlüberwachung
2. Teil: Individuell skalierbar und flexibel anpassbar
3. Teil: Parametrierung stufenlos anpassbar
4. Teil: Antriebsintegrierte Sicherheit für schnellste Reaktionen