Konstruktionselemente Doppelt abgesichert

Sicherheits-Fußschalter mit speziellem Schalteinsatz an hydraulischen Gesenkbiegepressen.

Anbieter zum Thema

Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH

G+K Umformtechnik GmbH

CMS Automatisme

Die EU-Norm für hydraulische Gesenkbiegepressen (DIN EN 12622) empfiehlt, dass außer der optoelektronischen Schutzeinrichtung eine weitere Maßnahme getroffen wird, um den Gefahrenbereich abzusichern. Bei dieser Aufgabe bewähren sich – auch wenn andere Pressenbauarten zur Anwendung kommen – Sicherheits-Fußschalter mit einem speziellen Schalteinsatz (Bild 1).Konstrukteure von hydraulischen Pressen müssen besondere Sicherheitsmaßnahmen vorsehen. Denn der Bediener ist in hohem Maße gefährdet, weil der Gefahrenbereich zugänglich bleiben muss, um die Presse beschicken zu können. Als primäre Sicherheitsmaßnahme sieht die seit 2001 gültige Norm DIN EN 12622 „Sicherheit von Werkzeugmaschinen – Hydraulische Gesenkbiegepressen“ Sicherheits-Lichtvorhänge vor. Sie werden seitlich des Werkzeugbereichs angebracht und sprechen an, sobald der Bediener in den Werkzeugbereich hineingreift. In diesem Fall wird die gefahrbringende Bewegung – das Herabfahren des Pressbalkens – sofort über den Sicherheits-Stromkreis gestoppt.DIN EN 12622 empfiehlt vor allem bei Pressen mit Schließgeschwindigkeiten von über 10 mm/s eine zweite Sicherheitseinrichtung, die zum Beispiel im Step- oder Einrichtbetrieb wirksam wird. Diese Empfehlung ist begründet. Denn die Unfallstatistiken der Berufsgenossenschaften zeigen, dass die Mehrzahl der Unfälle an Maschinen nicht im Automatikbetrieb stattfindet, sondern bei Sonderbetriebsarten, das heißt, während das Personal die Maschine einrichtet, wartet, reinigt oder Störungen beseitigt.Fußschalter als Alternative zu Zweihand-BedienpultenFür diese Aufgabe eignen sich beispielsweise Zweihand-Bedienpulte. Sie erfüllen die Anforderung der Norm, dass die Befehlseinrichtung über eine selbsttätige Rückstellung und über ein einziges Stellteil mit den folgenden Schaltstellungen verfügen soll:- 1 Halt- 2 Betrieb- 3 Halt.Das heißt: Der Bediener kann durch gleichzeitiges Betätigen von zwei Tastern einen Pressenhub auslösen. Wenn er die gefahrbringende Bewegung schnell zum Halt bringen will oder muss, weil eine Gefährdung droht, drückt er die Taster einfach weiter durch, die „Aus“-Stellung wird verrastet, und die Maschine wird gestoppt.Darüber hinaus fordert die Norm, dass ein erneutes Ingangsetzen der Maschine aus der Schaltstellung 3 heraus nur nach Rückstellung des Stellteils in Schaltstellung 1 möglich ist. Und: Wenn die Befehlseinrichtung mit selbsttätiger Rückstellung ein Fußschalter ist, muss die Schaltstellung 3 über einen Druckpunkt hinweg erreicht werden. Die hierfür erforderliche Kraft darf 350 N nicht übersteigen.Die Norm sieht somit explizit den Einsatz von Fußschaltern als Alternative zu Zweihand-Bedienpulten vor, und dieser Empfehlung sind seit Inkrafttreten der DIN EN 12622 im Jahr 2001 viele Pressenhersteller gefolgt. Denn Fußschalter lassen sich einfacher installieren und im Maschinenbereich platzieren als Zweihand-Bedienpulte, sie sind kostengünstig und ihre Bedienung fügt sich gut in die Arbeitsabläufe ein.In der Praxis – so empfiehlt es die Norm – sind die Fußschalter so mit der Pressensteuerung verbunden, dass zwei verschiedene Bediensituationen abgedeckt sind: Wenn der Sicherheits-Lichtvorhang nicht unterbrochen ist, wird mit Schaltstellung 2 des Fußschalters ein Pressenhub mit hoher Schließgeschwindigkeit ausgelöst. Wenn der Lichtvorhang jedoch unterbrochen ist, kann der Bediener über den Fußschalter einen Pressenhub mit reduzierter Geschwindigkeit veranlassen. Damit wird man den besonderen Anforderungen des Einrichtbetriebs beziehungsweise der Prozessbeobachtung gerecht. Da der Kontakt in der durchgedrückten Position mechanisch verriegelt wird, ist unabhängig von der Bestromung des Schalters ein hohes Sicherheitsniveau gewährleistet. Ein Fußschalter mit konventionellem Schalteinsatz, das heißt mit Schleichschaltung, ist in diesem sensiblen Anwendungsfall jedoch nur bedingt einsetzbar. Denn beim Entriegeln des Schalters aus der „durchgetretenen“ Schaltstellung heraus kann bei Schleichschaltungen ein kleiner Schaltimpuls entstehen, der ein Anrucken der Maschine zur Folge hat. Dieser Impuls hat zwar in der Regel keine sicherheitsgefährdende Wirkung, sondern sorgt lediglich für eine „Schrecksekunde“ beim Bediener, aber dennoch ist diese Eigenschaft aus verständlichen Gründen unerwünscht.Vermeiden kann man dieses Anrucken mit einem speziellen Schalteinsatz, den Steute optional für die Sicherheits-Fußschalter der Baureihe GFS VD anbietet. Diese Fußschalter sind mit einem so genannten Impuls-Wischkontakt ausgestattet, der im Rücklauf des Pedals, das heißt beim Entriegeln, keinen Impuls auslöst. Möglich wird dies, weil der Schließer des Sicherheitskontaktes nur bis zum Druckpunkt als Schließer wirkt. Nach dem Erreichen des Druckpunktes wird der Schließer durch interne Umlenkung zu einem zwangsöffnenden Öffner, der „weich“ und ohne Anrucken schaltet.Die Entriegelung der Fußschalter aus der durchgedrückten Schaltstellung heraus erfolgt über einen manuellen Entriegelungstaster, der auf dem Gehäuse des Schalters angebracht ist. Diese Entriegelungsart wurde bewusst gewählt, damit der Bediener den Arbeitsablauf unterbricht, nachdem er eine gefahrbringende Situation erkannt und die Sicherheitsfunktion ausgelöst hat.Sicherheit unter rauen UmgebungsbedingungenDie Fußschalter mit Impuls-Wischkontakt sind in ein- und zweipedaliger Ausführung lieferbar. Dabei können die einzelnen Pedale ein- oder zweikanalig ausgeführt sein. Die hochmoderne, auf Flexibilität ausgelegte Pulverbeschichtungsanlage in der Steute-Fertigung schafft die Voraussetzung für eine kostengünstige und dauerhafte Beschichtung in kundenspezifischem Design. Die Schalter sind für die rauen Umgebungsbedingungen ausgelegt, wie sie in metallverarbeitenden Betrieben auftreten können. Dabei wird eine hohe Lebensdauer erreicht: Die Schalteinsätze mit Impuls-Wischkontakt sind für mehr als eine Million Schaltspiele ausgelegt.