Aluminiumbearbeitungen, Handtmann
Neben schnellen Aluminiumbearbeitungen konnte sich das HBZ Trunnion 80 auch schon in präzisen Werkzeug-, Modell- und Formenbau-Bearbeitungen beweisen. Bild: Handtmann A-Punkt Automation

Auf der SPS IPC Drives 2013 in Nürnberg kam Handtmann in Kontakt mit Siei-Areg aus Pleidelsheim, einer Tochtergesellschaft des Unternehmens Gefran, das sich auf integrierte Positionier- und Türantriebe sowie Servomotoren spezialisiert hat. Das dezentrale Antriebssystem KFM Safety, das unabhängig vom zentralen Schaltschrank nahezu eigenständig arbeitet, fasst Asynchronmotor, Frequenzumrichter, Positioniereinheit sowie Getriebe in einem System zusammen. Es eignet sich als Antrieb von Sicherheitstüren und -gittern zum Einsatz an Werkzeug-, Produktions- und Prozessmaschinen. Mit seinem kompakten Gehäuse lässt sich die Einheit einfach und platzsparend in Anlagen integrieren, der Verkabelungsaufwand minimieren. Der KFM Safety benötigt keinen Platz im Schaltschrank. Erhältlich sind die Positionierantriebe mit unterschiedlichen Leistungen zwischen 180 W und 510 W.

Das Antriebssystem entspricht allen Anforderungen der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG in Bezug auf Sicherheit für Maschinenschutztüren. Es erfüllt die Schutzklasse SIL2 nach EN 61508 beziehungsweise Kategorie 3 mit Performancelevel d nach EN 13849 für die Sicherheitsfunktionen STO (Safe Torque off), SLS (Safely Limited Speed) sowie SLT (Safely Limited Torque).

Ende des Jahres 2013 wurde dem KFM-Safety-System außerdem vom TÜV Nord Systems mit dem Zertifikat „Safety Approved“ die Eignung für den Einsatz in sicherheitsrelevanten Applikationen bestätigt. Neben dem Öffnen und Schließen lässt sich die Tür über die Funktion „Teilöffnen“ im Produktionsbetrieb auf eine definierte Breite öffnen, wodurch Taktzeiten optimiert werden können. Die Türbreite kann dabei über eine entsprechende Konfiguration eingestellt oder durch einen Sensor vorgegeben werden. Integraler Bestandteil ist das mitgelieferte Softwarepaket Easy Drives, das die Anpassung an individuelle Positionieraufgaben übernimmt. Die wesentliche Funktion ist das Erkennen von Hindernissen, durch die Verletzungen des Bedieners beim Schließen der Sicherheitstür verhindert werden.

Positionieren mit System

Antriebssystem KFM Safety, Bild: Siei-Areg
Das dezentrale Antriebssystem KFM Safety ist eine Komplettlösung für Sicherheitstüren mit integriertem Asynchronmotor, Frequenzumrichter, Positioniereinheit und Getriebe. Bild: Siei-Areg

Das Antriebssystem kann zum Öffnen und Schließen der Tür auf unterschiedliche Türgeschwindigkeiten eingestellt werden. Für ein präzises Anfahren und Halten der Position sorgen der integrierte Positionsgeber, die 32-Bit-Lageregelung sowie die leistungsfähige Regelung. Ob eine Blockade der Tür vorliegt, erkennt die Software anhand der auf der Motorwelle vom Positionssensor ermittelten Werte und sorgt, falls erforderlich, mittels Freigabe des vollen Drehmoments für ein schnelles Öffnen der Tür. In Abhängigkeit von Türmasse, Reibung, Dichtungen und Ausführung lassen sich Geschwindigkeiten von mehr als 1 m/s erreichen. Bei Störungen oder auch bei internen Fehlern kann der KFM Safety drehmomentfrei geschaltet und angehalten werden. Da die Maschinenschutztür im Falle der Horizontalbearbeitungszentren ein hohes Gewicht aufweist, wurde ein Stirnradgetriebe zur Untersetzung des Antriebsmoments eingesetzt.

Das Schließen der Tür erfolgt mit einer entsprechenden Begrenzung für Kraft und Geschwindigkeit. Dazu errechnet die Software aus der zuvor eingegebenen Türmasse die maximal mögliche Geschwindigkeit bei minimaler Gefährdung von Maschinenbediener und der Anlage. Nach DIN EN 953 dürfen die maximal im Türsystem enthaltene Energie 10 J und die Schließkraft maximal 150 N betragen.

Neben der Einhaltung der Sicherheitsfunktionen sorgt die Firmware außerdem für die Erzeugung des Drehfelds und der Spannung für den Motor. Sie regelt die I/O-Logik und ist weiterhin für den Datenaustausch zwischen Sensoren, Steuerungskomponenten und Aktoren verantwortlich. Zusatzfunktionen wie Teach-In, Teilöffnen, Umschaltung zwischen sicherem und schnellem Betrieb oder Tür-Offen-Erkennung sind für den flexiblen Einsatz in unterschiedlichen Applikationen verfügbar.

mit oder ohne Getriebe, Bild: Siei-Areg
Ob mit oder ohne Getriebe – das Antriebssystem KFM Safety ist sehr kompakt und lässt sich platzsparend in Anlagen und Maschinen einbauen. Bild: Siei-Areg

Das Komplettsystem kann einfach in Betrieb genommen werden. Der Kunde braucht nichts weiter zu tun, als den Antrieb einzubauen, anzuschließen und anzusteuern – fertig. Auch bei den Maschinen von Handtmann erwiesen sich Einbau und Inbetriebnahme als unproblematisch. Zum sicheren Erkennen der Tür-zu-Position benötigt die Maschine einen sicheren Schalter. Sonst sind für den Maschinenschutztürbetrieb keine weiteren Sicherheitsbauteile (zum Beispiel Lichtvorhang, Druckmatte oder Schlagleiste) erforderlich. Optional bietet Siei-Areg ein Bedienpanel zum externen Auslesen von Betriebsparametern des KFM Safety an. eh

Trunnion 160, Handtmann
Die HBZ Trunnion 160 ermöglicht Fünfachs-Komplettbearbeitungen von Werkstücken aus Aluminium, Stahl und Titan mit einem maximalen Durchmesser von 1700 mm und 1000 mm Höhe. Bild: Handtmann A-Punkt Automation GmbH

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