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Einbindung von Schaltgeräten via Funk Zwischen Hightech und Heavy Duty

Autor / Redakteur: Heiko Bach* / Sabine Mühlenkamp

Eine neue Schaltgerätebaureihe für die Schüttgut-Fördertechnik - bestehend aus Seilzug-Notschalter, Positionsschalter und Bandschieflaufschalter - ist extrem robust und lässt sich in Zukunft über ein Funksystem in übergeordnete Informationssysteme und Cloud-Lösungen einbinden.

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Schwere Seilzug-Notschalter kommen überwiegend in den Förderanlagen der Rohstoff- und Gewinnungsindustrie sowie im Bergbau zum Einsatz.
Schwere Seilzug-Notschalter kommen überwiegend in den Förderanlagen der Rohstoff- und Gewinnungsindustrie sowie im Bergbau zum Einsatz.
(Bild: Schmersal)

Zwei Gehäusewerkstoffe, verschiedene Betätigungselemente, diverse Funktionen: Die neueste Schaltgerätebaureihe, die Schmersal für die Anforderungen der Schwerindustrie entwickelt hat, ist nach dem Plattformkonzept aufgebaut. Basis der Plattform ist das Gehäuse, das in zwei Werkstoffen gefertigt wird, Kunststoff (Duroplast) und Grauguss. Die robuste Graugussvariante hält hohen mechanischen Beanspruchungen stand und eignet sich damit z. B. für Anwendungen in der Abbau- und Fördertechnik für Schüttgüter. Das Kunststoffgehäuse ist beständig gegenüber aggressiven Medien und gut einsetzbar in der Agrarindustrie, die Düngemittel herstellt oder verarbeitet, sowie in der Hafenlogistik. Die Schutzarten IP66 und IP67 schaffen die Voraussetzung für den Einsatz selbst unter extremen Umgebungsbedingungen.

Nothalt an Förderanlagen

Bei den Funktionen gibt es ebenfalls zwei Grundvarianten: den sicherheitsgerichteten Nothalt, ausgeführt als Seilzug-Notschalter, und die Positionsüberwachung.

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Das wichtigste Anwendungsgebiet der Seilzug-Notschalter im HDS-Programm sind Förderanlagen für Schüttgut, u. a. in Gewinnungsbetrieben, Umschlagsanlagen und im Tagebau. Hier ermöglichen sie im Gefahrenfall das sofortige sichere Stillsetzen des Bandes an jedem Punkt der Förderstrecke, die pro Sicherheits-Schaltgerät bis zu 200 Meter
(2 x 100 Meter) lang sein kann. Die integrierte Seilzug- und Seilrissüberwachung gewährleistet einen jederzeit zuverlässigen und sicheren Anlagenbetrieb.

Warnung vor Schieflauf

Der Basisschalter der Positionsüberwachung kann mit unterschiedlichen – ebenfalls robusten – Betätigungselementen flexibel kombiniert werden. Zu den typischen Einsatzbereichen gehören die Überwachung von Füllständen auf Förderbändern und in Materialsilos sowie die Endlagenüberwachung von beweglichen Maschinenelementen in Anlagen der Schwerindustrie.

Eine Sonderbauform ist die Überwachung von Gurtförderanlagen auf Bandschieflauf. Ein eigens für diese Anwendung entwickelter Betätiger überwacht den Geradeauslauf und gibt bei einer Abweichung zunächst eine Alarmmeldung aus. Verstärkt sich der Schieflauf, wird eine zweite Schaltstufe erreicht und ein sicheres Anhalten des Bandes veranlasst. So lassen sich Materialabwurf und Schäden an den Förderanlagen verhindern. Über die Warnfunktion ist es zudem möglich, einen Bandstillstand im Vorfeld zu verhindern.

Das äußere Erscheinungsbild und die Heavy- Duty-Eigenschaften der Schalterplattform entsprechen den marktspezifischen Anforderungen der Schwerindustrie. In den Basisversionen reduzieren Anschlussklemmen mit Cageclamp-Technik die Montagezeiten.

Alternativen im Programm sind Varianten mit integriertem Dupline-Installationsbus, der einfach an übergeordnete Systeme angebunden werden kann. Vorteil der Dupline-Zweidraht-Bus-Schnittstelle ist die Vernetzung mehrerer Schalter über eine einfache Reihenschaltung. Dies ist vor allem sinnvoll in weitläufigen Anlagen, wie sie in der Schüttgut-Fördertechnik häufig vorkommen. Aus Sicht des Anwenders reduziert sich in diesem Fall der Installationsaufwand deutlich – ohne Beeinträchtigung des Sicherheitsniveaus.

Anschaltung über Funk

Ganz neu ist eine weitere Möglichkeit der Anschaltung, die sich zurzeit noch im Feldtest befindet. In die Gehäuse der HDS-Schaltgeräte werden Funksender integriert, die kabellos Diagnoseinformationen in Echtzeit übermitteln. Die Schaltgeräte werden dafür in ein Mesh-Netzwerk auf Bluetooth-Basis eingebunden, das die Übertragung von Statusdaten über Entfernungen von bis zu 250 Metern von einem Teilnehmer zum nächsten erlaubt. Auf diese Weise ist eine Kommunikation über mehrere Kilometer möglich. Das vereinfacht insbesondere bei großflächigen Förderanlagen das Monitoring der Schaltgeräte.

Die per Funk übermittelten Signale werden an zentraler Stelle erfasst und ausgewertet. Alle Schaltvorgänge können in Echtzeit und online über jeden Webbrowser auf dem PC, dem Smartphone oder über eine App verfolgt und zugeordnet werden.

Der praktische Nutzen für den Anwender liegt auf der Hand: Betriebsstörungen an den Fördereinrichtungen werden in der Cloud oder auch in anderen übergeordneten Informationssystemen unmittelbar erfasst und können an den zuständigen Servicetechniker unverzüglich weitergegeben werden.

Obwohl die Sicherheitsschaltgeräte in Reihe geschaltet sind, lassen sie sich eindeutig zuordnen, so dass die Betriebsstörung ohne Zeitverlust beseitigt werden kann.

Das Ergebnis: Produktionsausfälle lassen sich auf ein Minimum begrenzen, die Anlagenverfügbarkeit wird erhöht. Da die Schüttgut-Fördersysteme häufig miteinander verkettet sind, wirkt sich dies positiv auf die Produktivität der gesamten Anlage aus. 

* *Heiko Bach, K.A. Schmersal GmbH & Co. KG, Wuppertal

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