Safety-Consulting dokumentiert An Stanzautomaten gemessene Nachlaufzeit bestätigt Sicherheitsniveau

Autor / Redakteur: Gerald Scheffels / Reinhard Kluger

Wie schnell reagieren die Schutzeinrichtungen eines modernen Stanzautomaten? Bei der mabu-Pressen AG in Oberursel wollte man es genau wissen. Die Safety Consultants von Schmersal stellten fest: Das Sicherheitsniveau stimmt, die Produktivität ist nicht beinträchtigt.

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Das Messprotokoll zeigt den sinusförmigen Bewegungsablauf des Werkzeugs.
Das Messprotokoll zeigt den sinusförmigen Bewegungsablauf des Werkzeugs.
( Archiv: Vogel Business Media )

Wenn ein metallverarbeitendes Unternehmen einen präzise arbeitenden, schnelllaufenden Stanzautomaten anschaffen möchte, ist die Wahrscheinlichkeit relativ groß, dass die Anfrage oder Ausschreibung auch an die mabu-Pressen AG gesandt wird. Denn das in Oberursel ansässige, 1898 gegründete Unternehmen gilt weltweit als Spezialist auf diesem Gebiet und hat seit 1948 mehr als 13000 mechanische Pressen und schnelllaufende Stanzautomaten und Stanzsysteme gefertigt.

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Innovationen für die Presse- und Stanztechnik

In dieser Zeit hat mabu-Pressen immer wieder wichtige Impulse für die Weiterentwicklung der Pressen- und Stanztechnik gegeben – aktuell zum Beispiel mit der Baureihe VM. Sie ist die erste Stanzautomatenbaureihe im mittleren Leistungsbereich mit elektronischer Servo-Antriebstechnik.

Zu den bewährten und vielfach eingesetzten Baureihen gehören die VP- Stanzautomaten, die sich durch schnelle und präzise Stanzvorgänge auszeichnen. Sie arbeiten nach dem Prinzip der Exzenterpressen mit komplett wälzgelagerter Welle und frequenzgeregeltem Hauptantrieb. Über die moderne Steuerung können alle Einstellparameter wie Einbauhöhe, Hubgröße und Drehzahl exakt definiert und abgespeichert werden.

Sicherheitskritisch: Schnelles Anhalten des Werkzeugs

Press- und Stanzanlagen sind aus sicherheitstechnischen Gründen sensibel, weil ein Eingriff in den Gefahrenbereich zu Verletzungen führen kann und die Nachlaufzeit der gefahrbringenden Bewegung aufgrund des Exzenterantriebs vergleichsweise hoch ist. Stefan Egenolf, Leiter Elektrokonstruktion bei mabu-Pressen: „Um ein hohes Maß an Sicherheit zu gewährleisten, setzen wir in den Exzenterpressen der VP-Baureihe eine Brems-Kupplungs-Kombination ein, die im Falle einer Betätigung des Not-Halt-Tasters für eine sofortige mechanische Entkopplung des Antriebs sorgt.“ Eine Sicherheitszuhaltung gewährleistet, dass die seitlich verschiebbare Schutztür erst dann geöffnet werden kann, wenn die gefahrbringende Bewegung zum Stillstand gekommen ist.

Berührungslose Sicherheitszuhaltung im Einsatz

Dieses Sicherheitssystem hat sich in der Praxis bewährt. Ein Kunde wünschte jedoch an einem Automaten vom Typ VP 500L die genaue Ermittlung der Nachlaufzeit. Das ist die Zeitspanne, die vom Betätigen der Not-Halt-Einrichtung bis zum tatsächlichen Stopp der gefahrbringenden Bewegung (d.h. in diesem Fall der Abwärtsbewegung des Werkzeugs) verstreicht.

Mit dieser Dienstleistung wurde das „Application Center“ der Schmersal Gruppe beauftragt. Das liegt nahe, da die mabu-Pressen AG Sicherheits-Schaltgeräte von Schmersal einsetzt. In der Baureihe VP hat man sich für eine besonders innovative Lösung entschieden: Hier kommt die berührungslose Zuhaltung MZM 100 zum Einsatz, die ihre garantierte Zuhaltekraft von mindestens 500 N elektromagnetisch erzeugt.

Hohe Anforderungen an die Messtechnik

Bei Pressen gelten eine C-Norm (EN 692:2005 + A1:2009) sowie die BG-Regel 500 (BGR 500), die eine regelmäßige Erfassung und Prüfung der Nachlaufzeit festschreiben. Bei Stanzanlagen existiert keine derartige Norm, dennoch ist die Messung der Nachlaufzeit hier ebenso wichtig. Das Application Center der Schmersal Gruppe bietet eine solche Messung als Dienstleistung an – ein Service, der häufig nachgefragt wurd, denn viele Kunden von Schemrsal entwickeln und fertigen Anlagen, bei denen die Nachlaufzeit eine wichtige Größe zur Bewertung der Sicherheitsrisiken ist. Für die Erfassung dieses Parameters benötigt man jedoch nicht nur Erfahrung, sondern auch spezielle Messtechnik. Beides können die Safety Consultants von Schmersal vorweisen.

Dabei kommt ein ganz neues Messgerät zum Einsatz. Nach umfassenden Benchmark-Tests mit verschiedenen Messgeräten hat sich Schmersal für eine Gerätebaureihe entschieden, die im Vergleich die genauesten und verlässlichsten Messwerte liefert. Zudem konnten die Safety Consultants ihre Wünsche in die Weiterentwicklung des Gerätes einbringen, so dass die Software nun optimal auf die Anforderungen von Schmersal abgestimmt ist.

Exakte Messung im Millisekundenbereich

Das ließ sich bei mabu-Pressen direkt in der Praxis beweisen. Die Safety Consultants Volker Heinzer und Siegfried Wolf installierten am Stanzautomaten vom Typ VP 500L die Messeinrichtung: Am Werkzeug wird ein Seilzugsystem befestigt, das mit dem Messgerät verbunden ist. Das Not-Halt-Signal wird in der Anlagensteuerung abgegriffen. Volker Heinzer, Safety Consultant: „Das Messgerät erfasst in dieser Applikation sowohl die Zeitspanne als auch den zurückgelegten Weg zwischen dem Betätigen der Schutzeinrichtung und dem Stopp der Abwärtsbewegung des Stanzwerkzeugs. Dabei werden die Bewegungsabläufe vor und nach der Not-Aus-Betätigung mit einer Genauigkeit von 0,5 msec festgehalten.“

Wenn die Nachlaufzeit nicht beim Auslösen einer Not-Halt-Funktion, sondern beim Auslösen einer optoelektronischen Schutzeinrichtung erfasst werden soll, kommt als Geber eine „künstliche Hand“ zum Einsatz, die in den Gefahrenbereich eingreift und die Schutzeinrichtung aktiviert.

Ergebnis: Alles in bester Ordnung

Das Ergebnis der Messreihen ist bestens: Das Messgerät zeichnet die sinusförmigen Bewegungen des Werkzeugs exakt auf und dokumentiert, dass die Bremse prompt eingreift und der Stillstand innerhalb von 50 bis 160 ms eintritt. Safety Consultant Siegfried Wolf: „Die Nachlaufzeit ist vergleichsweise sehr kurz, und die Sicherheitszuhaltung muss nur für eine kurze Zeitspanne verriegelt bleiben. Aus Anwendersicht heißt das: Das erforderliche Sicherheitsniveau ist gewährleistet, und die Sicherheitseinrichtungen beeinträchtigen nicht die Produktivität.“

Damit kann sich die mabu-Pressen AG in ihrem Sicherheitskonzept bestätigt sehen. Stefan Egenolf, Leiter Elektrokonstruktion: „Die Tests bestätigen, dass unsere Risikobeurteilung zutreffend ist und ein hohes Maß an Sicherheit erreicht wird. Das können wir unseren Kunden nun schwarz auf weiß dokumentieren.“

Gerald Scheffels, Fachlournalist, Wuppertal

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