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Sicherheitsmodule: Sicher unter Last

Die Absicherung von vertikalen Achsen ist für viele Anlagenbauer eine unliebsame Herausforderung. Abhilfe schafft ein Sicherheitsmodul für antriebs­basierte Sicherheitstechnik. Dabei werden mittels eines integrierten Bremsenmanagements auch die Anforderungen der DGUV erfüllt.

Sicher unter Last Bildquelle: © Stöber Antriebstechnik

Müssen Mitarbeiter den Bearbeitungsraum einer Maschine betreten, sind die Antriebsachsen in einen gefahrlosen Zustand zu versetzen. Hängen an den vertikalen Achsen schwere Lasten, können diese aufgrund der Schwerkraft herabfallen und damit das Personal gefährden. Um das zu verhindern, werden die Vertikalachsen in der Regel durch Bremsen gesichert. Verschmutzungen oder mechanischer Verschleiß können deren Wirkung allerdings stark beeinträchtigen. Deshalb gilt es, den Zustand der Bremsen sicher zu überwachen und ihre Funktionsfähigkeit zu erhalten. Aufgrund nicht vorhandener normativer Anforderungen hat die Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV) die Problematik im Fachbereichsinformationsblatt Nr. 005 Ausgabe 09/2012 erläutert. Dieses beschreibt Empfehlungen, schwerkraftbelastete Vertikal­achsen abzusichern. 

Konstrukteure und Maschinenbauer setzen dafür bislang in der Regel auf Lösungen, die auf einer programmierbaren Sicherheitssteuerung basieren. Diese steuert über Schütze die Bremsen und überwacht während des Bremsentests den Stillstand. Dadurch entstehen spezielle Anforderungen an den Motor-Encoder und seine Montage. An der Motorwelle angebracht, erfasst er primär deren Lage und schickt die Ist-Werte an den Regler. Die Anbindung an die Sicherheitssteuerung erfolgt in der Regel über analoge 1-Vss-Signale. Nachteil: Diese Lösungen erfordern spezielle Encoder, besondere Adapter, um die Analogsignale für die Stillstandserkennung herauszuführen, sowie Kabel, die die analogen Signale auch über längere Strecken störungsfrei übertragen können. Dazu kommen Stillstands- und Drehzahlwächter – insgesamt ein kostenintensives Equipment. 

Ein weiterer Negativ-Punkt ist der benötigte Fehlerausschluss für den Encoder­anbau am Motor, der im Service-Fall eine zeitintensive Reparatur erfordert. Ein weiterer Nachteil: Die geeigneten Encoder passen nicht auf alle Motortypen und bieten nicht die Performance, die von einem leis­tungsfähigen Servosystem benötigt wird.