Größe und Gewicht, aber auch Fahrtrichtung sowie spezielle Kundenwünsche sind zentrale Faktoren bei der Wahl eines geeigneten Antriebs für die Maschinenschutztore des Herstellers Eitec. Die Tore sind robust und widerstandsfähig und kommen häufig in anspruchsvollen Umgebungen zum Einsatz – beispielsweise im Spänebereich von Werkzeugmaschinen. Die begeh- und belastbaren Tore verfahren mit Geschwindigkeiten bis 40m/min und Beschleunigungen bis zu 0,5G.
Die Wahl des Antriebs
Die Antriebe, Steuerungen und Motoren der Maschinenschutztore werden in Abhängigkeit der Torgröße und des Schürzengewichts ausgewählt. Auch der Wunsch des Kunden wird bei der Entscheidung berücksichtigt. „Bei einigen Toren reichen einfache Antriebe, bei anderen sind Antriebe mit integrierten Frequenzumrichtern gefragt“, sagt Eitec-Geschäftsführer Dr. Bernd Fuhrmann. Das hänge von der Torgröße, aber auch von der Steuerungstechnik des Anwenders ab. „Häufig geben uns die Kunden ein bestimmtes Antriebsfabrikat vor. Das galt auch für einen Hersteller von Fräsmaschinen. Er benötigte für die Absicherung des Arbeitsraums seiner Werkzeugmaschinen ein durchschussfestes, 1300mm breites und 1600mm hohes Rolltor und wünschte sich einen bestimmten Antriebstyp. Bei der spanenden Bearbeitung können z.B. durch Fehlbedienung bzw. -programmierung Werkzeuge oder Werkstückteile abbrechen und wie Geschosse durch den Arbeitsraum fliegen. Um die Mitarbeiter sicher vor diesen Teilen zu schützen, fertigte Eitec das Rolltor aus besonders dicken und stabilen Aluminiumlamellen. Beim Abbremsen des Tores wird aufgrund des hohen Gewichts von bis zu 70kg hohe kinetische Energie in elektrische Energie umgewandelt. Der dadurch verursachte Spannungsanstieg im Zwischenkreis erwies sich jedoch als zu hoch für den Frequenzumrichter des ursprünglich gewählten Antriebs. Die Überspannung führte zu einem Notaus des Motors.
Kompakte All-in-one-Lösung
Eine Alternative fand Eitec im dezentralen Antriebssystem KFM 05a von SIEI-Areg in Kombination mit einem Federmotor, der als Gegengewicht der Fallkraft der Torschürze entgegen wirkt. Das Modell fasst Asynchronmotor, Frequenzumrichter, Netzfilter, Kommunikation, analoge und digitale Schnittstellen sowie den Encoder in einer kompakten Antriebs- und Positioniereinheit zusammen. Der Verkabelungsaufwand ist gering, die Integration in die verschiedensten Applikationen unkompliziert und das kompakte Gehäuse spart Raum im Schaltschrank. Bei Torapplikationen, die nicht in die Maschinensteuerung integriert werden müssen, kann sogar ganz auf einen Schaltschrank verzichtet werden. Die Montage des Antriebs ist vergleichsweise einfach, weil die Getriebe gleich mitgeliefert werden. Ihre Übersetzung beträgt im Fall des fraglichen Rolltors für die Fräsmaschine 1 zu 25. Auch die Inbetriebnahme erfolgt problemlos: Sobald der Parametersatz des KFM 05a einmal aufgespielt worden ist, läuft das Tor. Die automatische Inbetriebnahme des Maschinenschutztors erfolgt durch das Betätigen eines einzelnen Tasters. Damit wird das Teach-In ausgelöst und die Antriebseinheit lernt selbsttätig Bewegungsrichtung, Breite und Masse der Maschinenschutztür sowie die herrschenden Reibkräfte. „Für uns hat das den großen Vorteil, dass sich dadurch die Einfahr- und Programmierzeiten wesentlich verkürzen und wir weniger Endschalter und Steuerungselemente benötigen“, erklärt Fuhrmann. Zudem gestatte der Antrieb die exakte Positionierung des Maschinenschutztors.
Baugrößen bieten breites Leistungsspektrum
Als Positionierantrieb kann der KFM05a über seine Digitaleingänge bis zu 16 verschiedene und bei Busansteuerung sogar beliebige viele Positionen anfahren. Darüber hinaus lässt sich das System auch als drehzahlgeregelter Antrieb mit einstellbaren Rampen sowie freiem Auslauf, Gleichstrombremsung oder Lageregelung bei Stopp-Funktion betreiben. Die Parametrierung erfolgt über ein komfortables Bedienterminal. Die Antriebseinheit wird in vier verschiedenen Baugrößen ab einer Leistung von 180W angeboten. Die Konstrukteure von Eitec wählten den größten Antrieb der Baureihe mit einer Leistung von 510W, einem Nenndrehmoment von 2,8Nm und einer Nenndrehzahl von 1.750U/min. Ihm gegenüber sitzt der Federmotor, dessen Haltemoment so hoch ist, dass er das Tor in jeder Position sicher hält – auch wenn manuell daran gezogen wird. In anderen Fällen lässt sich der Antrieb auch mit Gehäusebremsen kombinieren – der Platz dafür ist im Gehäuse bereits vorgesehen – oder, falls der Kunde es wünscht, auch mit zusätzlichen Sicherheitsvorrichtungen. Dabei stoppen Sicherheitsleisten, Lichtschranken und Lichtvorhänge die Bewegung des KFM05a direkt über die Digitaleingänge.
