Für die hoch automatisierten Prozesse in der Verpackungsindustrie gelten strikte Sicherheitsanforderungen, unabhängig davon, ob es sich um Primär-, Sekundär- oder Endverpackungen handelt. Die Grundlage dafür bilden die EU-Maschinenrichtlinie 2006/42/EG und die EN 415-10, die als übergreifende Normen für die unterschiedlichsten Typen von Verpackungsmaschinen und deren Peripherie, darunter die vor- oder nachgeschaltete Fördertechnik inklusive Greifsysteme und Palettierer, detaillierte Schutzmaßnahmen vorschreiben. Dies können Um- oder Einhausungen mit Türen, Klappen, Schutzzäunen oder anderen Sicherheitseinrichtungen sein. So sind Gefährdungen durch bewegliche Teile, rotierende Komponenten und hohe Temperaturen durch zusätzliche konstruktive Vorkehrungen auszuschließen.
Sicherheitssysteme wie Lichtgitter, Sensoren oder Zuhaltungen, die in Anlagen oder Maschinen integriert sind, müssen mit hoher Zuverlässigkeit arbeiten – nicht selten im 24-Stunden-Betrieb an sieben Tagen in der Woche. Auf der anderen Seite müssen die Schutzmaßnahmen so gestaltet sein, dass sie die Fertigungsabläufe nicht unterbrechen, sondern die Produktivität der Anlagen auf hohem Niveau halten.
Kompakte Maße
Die Türzuhaltung CTM, die Euchner mit Fokus auf die Verpackungsindustrie entwickelt hat, trägt den speziellen Anforderungen dieser Branche Rechnung. So bevorzugen Verpackungshersteller eher kompakte Schalter und Sicherheitssysteme, die sich so verbauen lassen, dass sie nahezu unsichtbar sind. Gleichzeitig werden in diesem Bereich mehr und kleinere Türen mit weitaus geringeren Zuhaltekräften verwendet als etwa im Werkzeugmaschinenbau. Beispiele für typische Anwendungen sind Case-Packer sowie Dosier-, Füll- und Verschließmaschinen. Dank der sehr geringen Abmessungen von 120 x 36 x 25 mm lässt sich das System besonders leicht in die Um- oder Einhausung von Abfüll- und Verpackungsmaschinen montieren. Daran knüpft ein weiterer Vorteil an, der angesichts des häufig knappen Bauraums bei Verpackungsanlagen positiv zu Buche schlägt: Der Elastomer-gelagerte Kugelbetätiger ermöglicht die Absicherung von Türen mit äußerst kleinen Schwenkradien ab 150 mm.
Höchste Schutzwirkung
Trotz der kompakten Bauform bietet die Türzuhaltung eine zuverlässige Schutztürabsicherung nach Kat. 4/PL e entsprechend EN ISO 13849, erfüllt also das höchste Schutzniveau für Mensch und Maschine. Bei Stromausfall oder beim Abschalten der Anlage sorgt die bistabile Zuhaltefunktion stets für eine hohe Schutzwirkung, denn in diesen Fällen verharrt das System in seinem aktuellen Zustand. War die Zuhaltung des Schalters zuvor aktiviert, bleibt die Tür weiterhin sicher zugehalten. War die Zuhaltung deaktiviert, kann die Tür nach wie vor geöffnet und geschlossen werden. Das unbeabsichtigte Einschließen von Personen ist dadurch praktisch ausgeschlossen. Die für den Personenschutz zugelassene, formschlüssige Zuhaltung mit Transpondercodierung ergänzt die in der Verpackungstechnik als Standardtechnologie verwendete magnetische Zuhaltung. Das CTM-System hat eine hohe Codierungsstufe und eine Zuhaltekraft in Höhe von 1000 N, was für die meisten Anwendungen in der Verpackungsindustrie ausreicht.
Spezielle Hygienevariante
Das schwarzrote Basismodell der Zuhaltung ist nach Hygienegesichtspunkten gestaltet, sodass es sich leicht reinigen lässt. Das Gehäuse erfüllt von Haus aus die Schutzklasse IP 69. Das heißt, es widersteht problemlos Hochdruck- und Dampfstrahlreinigern. Neben der Grundversion gibt es noch eine spezielle Variante, in der ausschließlich lebensmittelkonforme Werkstoffe verbaut sind. So entsprechen die Kunststoffe dieser an ihrem schwarzblauen Design erkennbaren Version der EU-Verordnung 10/2011. Mit ihren glatten Oberflächen, abgerundeten Kanten und gegenüber Reinigungsmedien resistenten Materialien eignet sich die Hygienevariante für die Primärverpackung von Lebensmitteln, medizinischen Instrumenten oder Arzneimitteln. Auch für das Abfüllen von flüssigen Körperpflege- und Wellness-Produkten oder von Getränken ist diese spezielle Version prädestiniert.
Geringer Strombedarf
Wie überall im Maschinen- und Anlagenbau spielt auch bei der Verpackungstechnik die Energieeffizienz eine immer wichtigere Rolle. Die zahlreichen Sicherheitsschalter und Zuhaltungen, die in einer Verpackungslinie verbaut sein können, machen sich durchaus als Stromverbraucher bemerkbar. Deshalb achten die Konstrukteure zunehmend darauf, dass sich der Energiebedarf der darin integrierten Systeme in Grenzen hält. Um mehrere Zuhaltungen per Y-Verteiler in Serie schalten zu können, muss deren Strombedarf ohnedies möglichst gering sein. Die auf Sparsamkeit getrimmten Schalter der CTM-Serie ziehen nicht zuletzt dank des bistabilen Zuhalteprinzips bei der Umpolung des Magneten lediglich 70 ms lang 500 mA aus dem Stromnetz. Während des Dauerbetriebs sind es dann nur noch 50 bis 70 mA.
Industrie-4.0-fähig
Im Feld lassen sich bis zu zehn CTM-Zuhaltungen elektronisch aneinanderreihen. Darüber hinaus kann sie der Konstrukteur ohne Weiteres mit anderen Geräten von Euchner verdrahten. So können die hot-plug-fähigen Systeme mit dem Sicherheitsmodul ESM-CB gekoppelt werden, um etwa kontinuierlich Prozessdaten vom System via IO-Link-Master an die übergeordnete Steuerungsebene zu liefern. Das Sicherheitsmodul fungiert dabei als Sicherheitsrelais. Zugleich steht es in ständigem Dialog mit den angeschlossenen Geräten. Für jeden Schalter fragt es unter anderem den Systemzustand, die Umgebungsbedingungen sowie weitere Details in Echtzeit ab. Sind die Zuhaltungen so miteinander vernetzt, ergeben sich für den Betreiber der Verpackungsanlage eine Vielzahl von Diagnose- und Auswertungsmöglichkeiten. Darüber hinaus lassen sich die intelligenten Kommunikationsfunktionen des Systemverbunds im Sinne von Industrie 4.0 nutzen, etwa für Predictive Maintenance.
Euchner GmbH & Co. KG, Leinfelden-Echterdingen
Autorin: Ariane Walther
Marketing, Corporate Communications,
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