Sicherheit für Mensch und Maschine wird nicht nur von sicherheitsrelevanten internationalen Normen gefordert. Mensch und Maschine vor Gefahr bringenden Prozessen zu schützen, ist für den 35-köpfigen Betrieb eine Selbstverständlichkeit. „Kommt eine neue Maschine zum Einsatz, wie hier der neue Schwenkbieger TwinMatic-Pro 150 von Jorns in unserer Bauspenglerei, muss dieser den neuesten Anforderungen an die Sicherheitstechnik entsprechen“, sagt der gelernte Bauspengler Bruno Bühler. Er vertraut auf die Beratungskompetenz bei der Auswahl des Safetykonzepts des Herstellers dieser Maschine, die Firma Jorns aus Lotzwil. Jorns setzte aufgrund positiver Erfahrungen bei anderen Projekten auf den Sicherheits-Laserscanner RSL 430 von Leuze electronic, welcher den Zutritt zu der langen Maschinenvorderseite optoelektronisch absichert. Der Laserscanner ist mittig unter der Biegewanne positioniert, so dass der maximale radiale Bereich des Sensors ausgenutzt werden kann. Somit ist die Flächenabsicherung vor der Maschine mit nur einem Sensor möglich.
Vollautomatisierter Arbeitsprozess
TwinMatic-Pro 150 heißt der neue, im Bereich der Bauspenglerei zum Einsatz kommende Schwenkbieger bei Jorns, der eine knapp 20-jährige Maschine mit ähnlichen Funktionalitäten im Bereich der Bauspenglerei ersetzte. Die neue Maschine ermöglicht das Biegen verschiedenster Arten und Stärken von Blechen in einem vollautomatisierten Prozess – Aluminium, Zink, Kupfer, Stahl. Nur zum Einlegen und bei der Ausgabe der Bleche muss vom Bediener der Maschine noch persönlich Hand angelegt werden. Sobald der Maschinenbediener die zirka 80cm vom Schwenkbieger entfernte, auf dem Fußboden rot markierte Linie überschreitet, und damit in den Gefahrenbereich der Maschine eintritt, wird seine Bewegung vom Sicherheits-Laserscanner erfasst, und die Maschine kommt sofort zum Stillstand. Sollte diese Safety-Überwachung einmal versagen, gibt es einen „doppelten Boden“ in Form einer Trittstange. Durch Betätigen derselben durch den Fuß des Bedieners, wird diese auf einen NOT-AUS-Befehlsschalter gedrückt, welcher die Maschine binnen eines Bruchteils einer Sekunde zum Stillstand bringt. „Es ist gut, ein doppeltes Sicherheitsnetz zu haben – Gebrauch machen, mussten wir von diesem zum Glück noch nie. Der Sicherheits-Laserscanner arbeitet zuverlässig und störungsfrei und ist für uns deshalb die optimale Lösung“, sagt Bauspengler Bruno Bühler, der den Schwenkbieger meist persönlich bedient.
Funktionalitäten des neuen Sicherheits-Laserscanners
Der Sicherheits-Laserscanner funktioniert wie folgt: Er sendet über eine rotierende Ablenkeinheit periodisch Lichtimpulse aus. Diese werden von Hindernissen wie beispielsweise den Gefahrenbereich betretende Personen, in alle Richtungen gestreut. Ein Teil der Lichtimpulse wird vom Sicherheits-Laserscanner wieder empfangen und ausgewertet. Aus der Lichtlaufzeit und dem aktuellen Winkel der Ablenkeinheit berechnet dieser dann die genaue Position des Maschinenbedieners. Befindet sich dieser innerhalb eines vorher festgelegten Schutzfeldes, führt der Sicherheits-Laserscanner eine sicherheitsgerichtete Schaltfunktion aus. „Dies passiert in unserem Fall, sobald der Bediener der Maschine, die auf dem Fußboden mit roter Signalfarbe aufgebrachte Sicherheitslinie an der langen Vorderseite der Maschine, übertritt“, weiß Pascal Guyot, Leiter Steuerungsbau bei Jorns. In diesem Fall werden die Sicherheitsschaltausgänge abgeschalten. Die Berechnung des erforderlichen Sicherheitsabstandes ergibt sich aus der sicherheitsrelevanten Norm DIN EN 999. Hierbei spielen beispielsweise Faktoren wie Annäherungsgeschwindigkeit und Höhe des Schutzfeldes über dem Boden eine Rolle. Darüber hinaus müssen mitunter die Nachlaufzeit der Maschine sowie Zuschläge z.B. für systembedingte Messfehler Berücksichtigung finden.
Sicherheits-Laserscanner übernimmt die Überwachung aus der Vogelperspektive – Bild: Leuze electronic GmbH+Co.KG Maschinenraumüberwachung mit zwei Sicherheits-Laserscannern – Bild: Leuze electronic GmbH+Co.KG Bruno Bühler (Bühler – Bedachungen und Bauspenglerei) und Tobias Wüst (Leuze electronic) sind überzeugt von dem bei Bühler umgesetzten Safety-Konzept – Bild: Leuze electronic GmbH+Co.KG
Überwachung aus der Vogelperspektive
Ein Rundumschutz aller Maschinenseiten ist jedoch durch einen einzigen, mittig unter der Biegewanne des Schwenkbiegers positionierten Sicherheits-Laserscanner nicht gegeben. Hierfür wären je nach Anbringung derselben mindestens zwei Sicherheits-Sensoren erforderlich. Mit nur einem Sicherheits-Laserscanner wäre ein Schneiden im Automatik-Modus nur im Tippbetrieb möglich. Ebenso könnte es gegebenfalls zu Behinderungen beim Biegen von Blech top-down kommen, wenn das Blech weit aus der Maschine herausragen würde. Deshalb traf Bühler die Entscheidung, einen zweiten Sicherheits-Laserscanner RSL 430 zur Überwachung des Maschinenraums von oben anzubringen, damit das Gefahrenfeld in der Tiefe auf 80 cm reduziert werden konnte. Der zweite Scanner ist mittels einer Eisenkette an der Decke angebracht und hat eine Reichweite von 8,25m bei einer Auflösung von 70mm und einem Erfassungsbereich von 270°. Die Position des Sicherheits-Laserscanners richtet sich dabei immer nach dem Sensor, welcher der Überwachung der Biegelinie dient. Zu beachten ist, dass auch das Steuerpult als Gegenstand erkannt wird und sich daher im Automatikbetrieb außerhalb der Gefahrenzone befinden muss. „Würde der Bereich für das Steuerpult von der Überwachung ausgenommen, entstünden entsprechend dem Schattenwurf blinde Stellen innerhalb des Gefahrenbereichs. Zudem entstünden Blindstellen zwischen den Ständern und hinter der Maschine, welche zwingend abgesichert werden müssen“, weiß Bojan Zmijanjac, Area Sales Manager bei Leuze electronic Schweiz.
