Ein 63-t-Zweiträger-Laufkran und sechs Halbportalkrane sorgen für flexiblen und sicheren Materialfluss in der neuen Halle.

Ein 63-t-Zweiträger-Laufkran und sechs Halbportalkrane sorgen für flexiblen und sicheren Materialfluss in der neuen Halle.Schmersal

Das in Ludwigsburg ansässige Unternehmen Weinmüller Formen- und Werkzeugbau entwickelt und baut Formen für komplexe Bauteile aus Aluminium-Druckguss, wie Getriebegehäuse, Ölwannen und Motorenkomponenten. Die Präzisionsformen wiegen über 50 t – und der Trend geht zu noch größeren Einheiten. Parallel dazu steigt die Nachfrage nach Druckgießwerkzeugen. Die Antwort auf diese beiden Entwicklungen: der Bau einer neuen, 2.000 m² großen Halle, die nicht nur die Produktionskapazitäten erweitert, sondern auch die Fertigung von größeren und schwereren Werkzeugen ermöglicht.

In der Halle arbeiten diverse Bearbeitungsanlagen. Der Transport der Werkzeuge und Werkzeugkomponenten von einer Anlage zur nächsten erfolgt fast ausschließlich flurfrei per Kran. Somit ist die Auswahl und Anordnung der Krane von großer Bedeutung. Hier arbeiteten die Verantwortlichen von Weinmüller eng mit dem von ihnen beauftragten Unternehmen Innokran zusammen. Die Firma mit Sitz in Pleidelsheim hat Erfahrung mit solchen Intralogistikkonzepten und bietet als Partner von Stahl Cranesystems auch die passenden Krananlagen.

Mit sechs Halbportalkranen durch die Halle

Das Transportlayout besteht aus einem Zweiträger-Brückenkran mit 63 t Tragkraft, der die gesamte Hallenbreite überspannt und auch komplette Großwerkzeuge transportieren kann. Auf der darunter angeordneten Kranebene sind insgesamt sechs Halbportalkrane mit je 10 t Tragkraft installiert – vier an der einen und zwei an der anderen Längsseite der Halle. Die Halbportalkrane beladen die einzelnen Bearbeitungsstationen. Werner Weinmüller, geschäftsführender Gesellschafter, erläutert: „Durch die sechs Krane erreichen wir ein hohes Maß an Flexibilität und es können mehrere Stationen gleichzeitig beladen werden. Das sorgt für einen zügigen Materialfluss.“

Vor allem Detailplanung stellte sich als kniffelig heraus. Christoph Fischer, geschäftsführender Gesellschafter von Innokran: „Damit die Halbportalkrane eng aneinander fahren können, mussten wir ein sehr schmales Fahrwerk konstruieren. Außerdem sollte ein wirkungsvoller Personen- und Anfahrschutz realisiert werden.“

Christoph Fischer, geschäftsführender Gesellschafter von Innokran (rechts), erläutert einem Mitarbeiter von Weinmüller die Funktion des Anfahrschutzes.

Christoph Fischer, geschäftsführender Gesellschafter von Innokran (rechts), erläutert einem Mitarbeiter von Weinmüller die Funktion des Anfahrschutzes.Schmersal

Gesucht: Wirkungsvoller Anfahr- und Auffahrschutz

Ein solcher An- oder Auffahrschutz ist nicht vorgeschrieben, wenn die Krane – wie in diesem Fall – über eine kabelgebundene Steuerung bedient werden. Christoph Fischer: „Mit Warnleuchten am Fahrwerk erfüllen wir bereits die Vorschriften. Der Anwender wünschte aber eine zuverlässige Schutzvorrichtung, die nicht nur Personen, sondern auch Gegenstände wie Paletten und Behälter erkennt und keine Fehlauslösungen verursacht.“

Eine naheliegende Lösung wäre ein Lasersystem gewesen, das aber in diesem Falle – auch aus Kostengründen – als überdimensioniert verworfen wurde. Stattdessen griff Innokran auf eine eigene Idee aus einem früheren Projekt zurück. Christoph Fischer erklärt das Prinzip: „Man biegt ein flexibles Kunststoffrohr zu einem offenen Ring, dessen Enden man auf einer Metallplatte befestigt. Die Metallplatte wird federnd mit der Grundplatte verbunden. Wenn das Rohr – von welcher Seite auch immer – auf ein Hindernis stößt, wird es bewegt. Damit bewegt sich auch die Metallplatte, deren Position von einem Positionsschalter abgefragt wird. Die Positionsänderung wird vom Betätigungselement erfasst und bewirkt über das Öffnen des zwangsöffnenden Öffnerkontaktes ein Abschalten des Krans.“

Einfach und wirkungsvoll: Wenn das Kunststoffrohr des Anfahrschutzes bewegt wird, stoppt der Kran sofort.

Einfach und wirkungsvoll: Wenn das Kunststoffrohr des Anfahrschutzes bewegt wird, stoppt der Kran sofort.Schmersal

Kleiner Safety-Positionsschalter macht‘s möglich

Herzstück des Systems ist ein Positionsschalter mit Sicherheitsfunktion aus der neuen Baureihe PS116, die Schmersal im vergangenen Jahr vorgestellt hat. Die Gehäuseabmessungen dieser Positionsschalter sind kleiner als die der Normschalter gemäß EN 50041/50047. Damit können sie auch in beengten Einbauräumen montiert werden und dort die Position oder das Vorhandensein von beweglichen Anlagenteilen, Werkstücken oder Fördergütern überwachen. Es gibt vier Gehäusebauformen, die sich durch die Position des Leitungsabgangs oder des M12-Steckers unterscheiden.

Ein Positionsschalter mit Sicherheitsfunktion erfasst die Bewegung des Kunststoffrohrs.

Ein Positionsschalter mit Sicherheitsfunktion erfasst die Bewegung des Kunststoffrohrs.Schmersal

Da die Positionsschalter über zwangsöffnende Öffnerkontakte gemäß IEC 60947-5-1 verfügen, können sie als sogenannte Bauart-1-Schalter gemäß ISO 14119 in sicherheitsgerichteten Anwendungen zum Einsatz kommen – zum Beispiel für die Stellungsabfrage von Schutztüren. In Verbindung mit einer geeigneten Sicherheitsauswertung kann ein einzelner Positionsschalter bis Performance Level (PL) d eingesetzt werden. Mit zwei Positionsschaltern lässt sich PLe nach ISO 13849-1 erreichen. Durch den symmetrischen Aufbau des Gehäuses und die Möglichkeit, die Betätigungselemente in 45°-Schritten zu drehen, können Anwender für die Rechts- und Linksausführung denselben Schalter verwenden. Dies gilt sowohl für die Leitungs- als auch für die Steckerausführung. Die Rollenschwenkhebel lassen sich in 15°-Schritten einstellen. Zusätzlich ermöglichen verschiedene Kontaktvarianten in Sprung- und Schleichschaltung unterschiedliche Schalt- und Überwachungsfunktionen. Für den Einsatz auch unter ungünstigen Umgebungsbedingungen schaffen die Schutzarten IP66 oder IP67 die Voraussetzung.

Positionsschalter auch für die sichere Endabschaltung

Weitere Sicherheitsschalter aus dem Schmersal-Programm kommen oben an den Kranbahnen zum Einsatz. Christoph Fischer erklärt: „Am Ende der Kranbahnen befindet sich ein Puffer. Laut BG muss der Kran aber auch am Boden gestoppt werden, damit ein Aufschaukeln vermieden wird. Das ist bei den Halbportalkranen mit Risiken verbunden, weil der Puffer am Hallenboden eine Gefährdung zum Beispiel des Staplerbetriebs darstellt.“

Innokran hat daraufhin gemeinsam mit der BG eine Lösung gesucht, das nötige Sicherheitsniveau ohne mechanischen Puffer am Boden zu erreichen. Das Ergebnis: An den Kranbahnen wurden Positionsschalter angebracht, die eine Anfahrschiene detektieren und eine sichere Endabschaltung auslösen, noch bevor der jeweilige Kran den Puffer am Ende der Kranbahn erreicht. Hier kommt ein Normschalter der Baureihe Z/T 236 aus dem Schmersal-Programm zum Einsatz.