Zuverlässiger Werkerschutz

23.03.2016

Ob in Füge- oder Montagemaschinen, in Pressen oder Zangen – die ElectricDrive Antriebssysteme von TOX® PRESSOTECHNIK bieten ideale Lösungen für die unterschiedlichsten technischen Anwendungen.

In den Antrieben setzt das Unternehmen auf Sicherheitsbremsen von mayr® Antriebstechnik. Die zuverlässigen ROBA-stop®-M Bremsen wirken direkt auf die Gewindespindel und gewährleisten die Sicherheit der Werker an den Maschinen.

Arbeitsprozesse wie Stanzen, Prägen, Einpressen, Fügen oder Clinchen zum Bearbeiten bzw. Verbinden von Blechen erfordern Flexibilität und Präzision. Daher hat das Unternehmen TOX® PRESSOTECHNIK – der Marktführer für Antriebssysteme und Verbindungstechnik aus Weingarten in Baden-Württemberg – für seine Fügemaschinen, Press- und Zangensysteme ein breites Spektrum an elektromechanischen Servoantrieben entwickelt. So bietet die Antriebsfamilie TOX®-ElectricDrive mit ihrem Presskraftbereich von 2 kN bis 700 kN und einer maximalen Kolbengeschwindigkeit von 300 mm/s bis 37,5 mm/s für jede Anwendung eine passende Lösung. Die Antriebe sind mit Kugelumlauf- oder Planetengewindespindeln ausgestattet und dadurch vielseitig einsetzbar. Um für die elektromechanischen Pressen die erforderliche Baumusterprüfung zu erreichen, setzt TOX® PRESSOTECHNIK in den Antrieben auf Sicherheitsbremsen von mayr® Antriebstechnik. So sorgen zuverlässige ROBA-stop®-M Federdruckbremsen in den Pressen für größtmögliche Betriebs- und Funktionssicherheit.

Zuverlässiger Schutz für Personen und Material

„Unsere elektromechanischen Pressen sind mit einer 2-Hand-Sicherheitssteuerung, einem Lichtvorhang oder einer pneumatischen Schutztür ausgerüstet“, erklärt Ralf Plate, Leiter ElectricDrive bei TOX® PRESSOTECHNIK. „Und auch die Bremsen in den Pressen dienen dem Werkerschutz.“ Für einen Arbeitsablauf muss der Werker mit den Händen in die Maschine eingreifen. Gefährdungspotenzial birgt dabei der schwerkraftbelastete Arbeitskolben der Presse. Vor jedem Eingriff bzw. Zyklus wird die Bremse deshalb auf ihr Bremsmoment hin überprüft. Die ROBA-stop®-M Bremsen sitzen direkt auf der Gewindespindel. Im Normalbetrieb arbeiten sie als Haltebremsen. „Bei Stromausfall oder im Fehlerfall, wenn zum Beispiel ein Lichtgitter unterbrochen ist, stoppen sie den Antrieb“, erläutert Ralf Plate. Sie verhindern so ein unkontrolliertes Absinken oder Abstürzen der Achse. Das schützt nicht nur den Werker vor Verletzungen, sondern auch den Antrieb, die Werkzeuge und die zu bearbeitenden Werkstücke vor Beschädigungen. „Die Bremsen dienen der Reduzierung des Nachlaufwegs. Zudem können wir mit den Bremsen Regelschwankungen unterdrücken, die entstehen, wenn dynamische Gegenkräfte auftreten, die elektrisch ausgeregelt werden“, erklärt Ralf Plate.

Sicherheit durch Fail-Safe-Prinzip

Insgesamt kommen in den verschiedenen elektromechanischen TOX®-Servoantrieben ROBA-stop®-M Bremsen in fünf Baugrößen, mit Bremsmomenten von 32 bis 500 Nm, zum Einsatz. „In jeder Presse sitzt eine Bremse. Früher waren zwei Bremsen notwendig, aber durch wiederholte Tests, bei denen es keine Ausfälle gab, konnten wir im Rahmen der Baumusterprüfung auf eine Bremse reduzieren“, so Ralf Plate. „Mittlerweile arbeiten wir mit Bremsen mit Spannungsabsenkung, die kürzere Einfallzeiten haben als Bremsen ohne Spannungsabsenkung.“ ROBA-stop®-M Bremsen sind ruhestrombetätigte, elektromagnetische Federdruckbremsen. Im stromlosen Zustand drücken Schraubenfedern gegen die Ankerscheibe. Der Rotor wird zwischen der Ankerscheibe und der jeweiligen Anschraubfläche der Maschine gehalten und die Welle über die Zahnnabe gebremst. Das bedeutet, nach Ausschalten des Stroms, bei Stromausfall oder Not-Halt bremst die Bremse zuverlässig und sicher. Wenn der Strom eingeschaltet wird, baut sich ein Magnetfeld auf. Die Ankerscheibe wird gegen den Federdruck an den Spulenträger gezogen. Der Rotor ist frei und die Welle kann frei durchlaufen.

Sichere Bremsenansteuerung

Das Sicherheitspaket wird komplettiert durch die sichere Bremsenansteuerung ROBA®-SBCplus. Dieses Modul, das eine oder zwei ROBA-stop® Sicherheitsbremsen ansteuern und überwachen kann, hat mayr® Antriebstechnik zusammen mit Pilz insbesondere für Anwendungen, die Anforderungen an den Personenschutz nach den Normen zur funktionalen Sicherheit erfüllen müssen, entwickelt. Das Modul ROBA®-SBCplus muss beim Abschalten der Bremse den Strom in der Magnetspule sicher unterbrechen. Dazu arbeitet das Modul mit verschleißfreien elektronischen Halbleitern und erreicht dadurch praktisch unbegrenzte Schalthäufigkeit und Schaltzuverlässigkeit. Das Bremsenansteuermodul leistet eine sichere Schaltzeitenüberwachung. Hinzu kommt eine sichere integrierte Plausibilitätskontrolle durch die Auswertung der Lüftüberwachungssignale. Die Auswertungen der Schaltzustände und des Rückgabesignals ermöglichen somit eine zuverlässige Fehlerdiagnose. Auch schleichende Fehler mit Einfluss auf die Schaltzeiten wie zum Beispiel zunehmender Verschleiß können so rechtzeitig detektiert werden. Die sichere Bremsenansteuerung ROBA®-SBCplus ist vom TÜV Süd baumustergeprüft und bis zum höchsten Performance Level PLe und Safety Integrity Level (SIL) 3 einsetzbar. Zusammen mit allen Komponenten ist eine korrekte Systemintegration erforderlich, denn nur abgestimmte Gesamtsysteme sind in der Lage, ein Höchstmaß an Betriebs- und Funktionssicherheit zu gewährleisten.

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