Eine Matte, die einmal stark durchgebogen wurde, meldet danach dauerhaft „belegt". Die Maschine läuft nicht mehr an – und die Matte sieht dabei völlig unbeschädigt aus.
Wofür die Matte da ist
Die Trittmatte ist eine Schutzeinrichtung. Sie liegt im Gefahrenbereich der Maschine – meist im Verfahrweg des Tischs oder vor der Bearbeitungsstelle. Betritt jemand die Matte, schaltet die Maschine ab.
Technisch ist die Matte nur der Signalgeber. Sie besteht aus zwei Kontaktflächen, die sich unter Last berühren. Ausgewertet wird das von einem eigenen Gerät im Schaltschrank, dem Auswertegerät oder Sicherheitsschaltgerät.
Ein Sicherheitssystem besteht immer aus drei Teilen: Matte, Schaltgerät und Abschlusswiderstand. Nur in der vom Hersteller freigegebenen Kombination erreicht es den ausgewiesenen Performance Level – bei Bircher PL e, Kat. 3 nach EN ISO 13849-1, und das nur mit den Schaltgeräten ESD3 oder EsMatix3. Eine Bircher-Matte an einem Mayser-Gerät funktioniert nicht.
Eine Fläche oder mehrere Zonen
Vor Typ und Maß steht eine andere Frage: Soll die Matte eine einzige Schutzzone bilden – oder eine von mehreren?
An einem Bearbeitungszentrum mit zwei Tischfeldern ist das Zweite der Normalfall. Der Bediener rüstet das eine Feld, während die Maschine auf dem anderen arbeitet. Damit das geht, braucht jedes Feld seinen eigenen Signalgeber auf einem eigenen Kanal. Die Steuerung gibt dann die Seite frei, auf der niemand steht, und hält die andere gesperrt.
Würden beide Matten zu einer durchgehenden Fläche verbunden, wäre genau das nicht mehr möglich: Jeder Schritt irgendwo auf der Fläche hält dann die ganze Maschine an. Getrennte Matten mit nicht schaltaktiven Kanten sind an so einer Anlage also die richtige Ausführung, nicht die schlechtere. Die Varianten A und G sind für solche Einzelzonen gedacht.
Wenn mehrere Matten eine Fläche bilden sollen
Der andere Fall: eine große Gefahrenstelle, die eine einzelne Matte nicht abdeckt. Dann müssen die aneinanderstoßenden Kanten schaltaktiv sein, sonst bleibt dort ein Streifen, auf dem niemand erkannt wird. Dafür sind die Varianten D und M vorgesehen.
- Die schaltaktive Kante erkennen Sie an der geringeren Noppenhöhe: 0,4 mm statt 1,4 mm. Die äußeren Noppenreihen sind gegenüber den übrigen abgesetzt.
- Die Seite mit dem Kabelaustritt ist nie schaltaktiv. Zwei Matten dürfen deshalb nie mit den Kabelseiten zueinander liegen.
- Bei glatten Matten ohne Oberflächenstruktur hilft nur das Typenschild auf der Unterseite.
- Eckpunkte um mindestens 50 mm versetzen, damit nicht vier Ecken aufeinandertreffen.
Wie sich das im Schaltschrank abbildet
Das Schaltgerät entscheidet mit. Das Bircher ESD3 hat zwei Signalgeber-Kanäle:
- Zwei Zonen: je ein Signalgeber oder eine Reihe pro Kanal, jeder Kanal mit eigenem Abschlusswiderstand 8,2 kΩ. Links und rechts arbeiten unabhängig.
- Eine Zone: bis zu vier Signalgeber in Reihe auf einem Kanal. Der ungenutzte Kanal wird mit 8,2 kΩ überbrückt – der Widerstand liegt dem Gerät bei.
Daran lässt sich beim Ersatz auch ablesen, wie die Anlage gedacht war. Zwei belegte Kanäle heißen zwei getrennte Zonen. Wer dann beide Matten in Reihe legt, verliert den Wechselbetrieb – die Maschine ist zwar weiterhin sicher, steht aber, sobald jemand irgendwo davorsteht.
Warum der Markenname in die Irre führt
Auf der Maschine steht HOMAG, WEEKE oder IMA – auf der Matte steht ein ganz anderer Name. Das ist der Normalfall, denn keiner der Maschinenbauer stellt Schaltmatten selbst her.
In der Praxis hat sich das so aufgeteilt: An HOMAG und WEEKE liegt in aller Regel eine Matte von Bircher (heute BBC Bircher AG), an IMA eine von Mayser. Dieselbe Mattengröße läuft also je nach Maschine unter zwei völlig verschiedenen Nummern.
Suchen Sie deshalb nicht nach der Marke, sondern nach Bauart und Maß.
Die Bircher-Bezeichnung lesen
Die aktuelle Baureihe heißt ESM-52x, ESM-54x und ESM-57x. Die Zahl beschreibt den Zuschnitt, der Buchstabe die Oberfläche – und damit auch, ob sich die Matte zu einer Fläche zusammenlegen lässt.
| Stelle | Bedeutung |
|---|---|
| 52 | rechteckig, Standardabmessungen |
| 54 | rechteckig, variable Abmessungen |
| 57 | Freiform, variable Abmessungen |
| A | Noppen, Durchmesser 25,0 mm, Abstand 29,5 mm, Noppenhöhe 1,0 mm – für Einzelzonen |
| D oder M | Noppen, Durchmesser 23,0 mm, Abstand 25,0 mm, Noppenhöhe 1,4 mm – mit schaltaktiven Stoßkanten, zu Anlagen zusammenlegbar |
| G | glatte Oberfläche, ohne Noppen – für Einzelzonen |
Der Buchstabe sagt nichts über die Größe. Eine ESM-54 G ist keine „größere Ausführung" der 52er, sondern eine Matte mit freiem Zuschnitt und glatter Oberfläche. Sie kann kleiner sein als eine ESM-52D.
Die ältere ESM-21 folgt diesem Schlüssel nicht. Sie ist eine eigene, ältere Bauform – an HOMAG und WEEKE häufig blau oder schwarz. Rechnen Sie die 21 nicht in das 52/54/57-Schema um.
Die Maße sind das entscheidende Merkmal
Schaltmatten werden auf den Verfahrweg zugeschnitten, deshalb gibt es sie in wenigen festen Formaten. Gängig sind 1200 × 500, 1200 × 750, 1200 × 1000, 1200 × 1250 sowie 1600 × 500, 1600 × 750 und 1600 × 1000 mm. Die Bauhöhe liegt bei etwa 11 mm.
Messen Sie die alte Matte nach, bevor Sie bestellen. Bei einer Maschine, die einmal umgesetzt oder umgebaut wurde, stimmt die Matte oft nicht mehr mit der ursprünglichen Stückliste überein.
Muss übereinstimmen – darf abweichen
Muss übereinstimmen
- Zonenaufteilung – wie viele getrennte Signalgeberkreise die Anlage hat. Zwei Tischfelder brauchen zwei.
- Maß und Bauhöhe – die Matte muss zwischen die vorhandenen Schienen passen.
- Hersteller-Paarung Matte und Schaltgerät – Bircher zu Bircher, Mayser zu Mayser.
- Abschlusswiderstand – 8,2 kΩ, intern in der Matte oder extern, je Kanal.
- Kabelausführung – zwei 2-adrige Kabel, ein 4-adriges oder ein 2-adriges mit integriertem Widerstand.
- Schaltaktive Kanten – aber nur, wenn mehrere Matten eine durchgehende Fläche bilden sollen.
Darf abweichen
- Farbe – blau oder schwarz, je nach Baujahr.
- Nummer des Maschinenherstellers – HOMAG, WEEKE und IMA führen dieselbe Matte unter eigenen Nummern.
- Noppenbild bei Einzelzonen, solange die Oberfläche rutschhemmend bleibt.
- Baujahr und Fertigungsstand
- Kabellänge, solange sie ausreicht.
Behandlung: was die Matte kaputt macht
Schaltmatten gehen selten durch Abnutzung kaputt. Sie gehen kaputt, weil sie falsch gelagert oder falsch verlegt wurden. Die Schäden sind von außen nicht zu sehen.
Lagerung und Transport nach Herstellerangabe. Lagertemperatur 0 bis 40 °C, Betrieb −25 bis +75 °C.
Der Untergrund
Die Fläche unter der Matte muss eben und trocken sein. Ein Boden, der die Ebenheitsanforderung nach DIN 18202, Tabelle 3, Zeile 4 erfüllt, genügt. Partikel und punktuelle Erhöhungen entfernen – ein einzelnes Steinchen unter der Matte drückt punktuell auf die Kontaktflächen und führt zu Fehlauslösungen.
Der Polyurethan-Mantel nimmt Feuchtigkeit auf. Anhaltend stehende Nässe beschädigt die Matte oder löst sie unkontrolliert aus. In feuchter Umgebung gehört die Matte auf einen hinterlüfteten Gitterrost, nicht auf ein wasserspeicherndes Vlies.
Der Druckausgleich läuft über das Kabel
Das ist der Punkt, den fast niemand kennt und der die meisten unerklärlichen Ausfälle verursacht: Über das Anschlusskabel findet ein Luftaustausch zwischen Matte und Umgebung statt. Ändert sich die Raumtemperatur, gleicht die Matte den Druck durch das Kabel aus. Wird dieser Weg versperrt, entsteht Innendruck – die Matte löst von selbst aus oder nimmt Schaden.
- Kabel nicht knicken und nicht klemmen. Biegeradius mindestens 50 mm.
- Kabelverschraubungen in der Verteilbox nur handfest anziehen, nicht mit der Zange.
- Nur luftdurchlässige Anschlussgehäuse verwenden.
- Kabelenden dauerhaft trocken halten – bei Transport, Montage und im Betrieb.
Befestigung und thermische Ausdehnung
Querschnitt, schematisch. Der Rand wird nur in der Montagezone geklemmt – maximal 5 mm breit. Kabelführung vorzugsweise unter der Z-Schiene.
- Die Matte wird mit dem Typenschild nach unten verlegt. Die Noppen gehören nach oben.
- Nur die Ränder befestigen, und den Rand nur in der Montagezone belasten – maximal 5 mm breit.
- Umlaufend 1 mm Abstand zur Klemmvorrichtung lassen, damit sich die Matte bei Temperaturänderung ausdehnen kann.
- Im Laufweg Rampenschienen verwenden, sonst Z-Schienen. Kabelausgänge nach Möglichkeit auf der Seite der Z-Schienen legen.
- Vor dem Verlegen eine Funktionsprüfung machen – damit schließen Sie Transportschäden aus, bevor alles verschraubt ist.
Funktionsprüfung mit dem Multimeter
Ein Kabel an einen Abschlusswiderstand von 8,2 kΩ legen, am anderen Kabel den Widerstand messen:
- 8,2 kΩ, solange die Matte unbelastet ist
- Abfall gegen 0 Ω, sobald jemand darauf tritt
Der Hersteller empfiehlt, die Funktion jeder Matte monatlich durch Belasten von Hand zu prüfen. Bei mehreren Zonen jede Zone einzeln prüfen – sonst fällt ein toter Kanal erst auf, wenn er gebraucht wird.
Fehlerbilder
| Was Sie sehen | Woran es liegt | Was hilft |
|---|---|---|
| Matte meldet dauerhaft belegt, obwohl niemand darauf steht | Kontakte durch Verformung beschädigt – typisch nach starkem Durchbiegen beim Transport | Matte ersetzen. Nicht reparierbar. |
| Keine Schaltfunktion, Maschine merkt das Betreten nicht | Kabelbruch | Kabelverbindung prüfen |
| Kein messbarer Widerstand von 8,2 kΩ | Abschlusswiderstand fehlt oder ist defekt, oder Kabelbruch | Widerstand ergänzen oder ersetzen, Kabel prüfen |
| Sporadische Auslösung ohne Belastung | Fehlender Druckausgleich – Kabel geknickt, geklemmt oder in dichter Verteilbox. Oder Nässe unter der Matte. | Kabelweg freilegen, luftdurchlässiges Gehäuse, Untergrund trocknen |
| Matte wölbt sich oder liegt nicht mehr plan | Untergrund uneben, Verschmutzung darunter, oder kein Dehnungsspalt | Untergrund reinigen und prüfen, 1 mm umlaufend herstellen |
| Wechselbetrieb geht nicht mehr, Maschine steht bei jedem Schritt | Beide Zonen auf einem Kanal zusammengelegt oder ein Kanal ausgefallen | Kanalbelegung am Schaltgerät prüfen |
Das Auswertegerät nicht vergessen
Fällt die Schutzeinrichtung aus, liegt der Fehler genauso oft im Schaltschrank wie in der Matte. Diese Geräte begegnen uns dabei am häufigsten:
Bircher ESR3-K067, 2-kanalig, 230 V AC, steckbar – bei HOMAG unter 4-008-32-0456 geführt und im Elektroplan der BAZ 41 eingezeichnet.
Bircher ESD3-6171-K234 – HOMAG 4-008-32-0967.
Mayser SG-EFS 134 ZK2/1 – das Gegenstück auf der IMA-Seite.
Technische Daten
Nach Herstellerangabe für die Baureihe ESM-52x, ESM-54x und ESM-57x. Für die ältere ESM-21 gelten teilweise andere Werte.
| Oberflächenmaterial | Polyurethan (PUR) |
| Materialhärte | 80 ± 5 Shore A |
| Kraft zur Auslösung | typisch 100 N, maximal 350 N mit Prüfkörper Ø 80 mm |
| Belastbarkeit | 1 Mio. Belastungen × 1000 N nach EN ISO 13856-1 |
| Befahrbarkeit | 6000 Überfahrten × 2000 kg, Hartgummirolle 90 mm breit |
| Performance Level | geeignet für PL e, Kat. 3 nach EN ISO 13849-1, Baumusterprüfung nach EN ISO 13856-1 |
| Schutzart | IP 67 nach EN 60529, ohne Kabelenden |
| Abschlusswiderstand | 8,2 kΩ je Kanal |
| Kabel | 2 × 0,5 mm², Standardlänge 300 mm mit Steckverbinder, maximal 5000 mm ohne |
| Umgebungstemperatur | −25 °C bis +75 °C |
| Chemische Beständigkeit | Bewitterung, Ozon, Öle, Benzin, Wasser 20 °C, Lösungsmittel, Säuren |
Nummern, die uns begegnen
| Typ und Maß | Hersteller-Nr. | Nummer der Maschine |
|---|---|---|
| Bircher ESM-21, 1200 × 500, blau | 121019-001 | – |
| Bircher ESM-21, 1200 × 500, schwarz | 5176.5.100 / 2082372 | – |
| Bircher ESM-21, 1200 × 1000, blau | 121019-001 / PA00524-001 | HOMAG 4-008-32-0432 |
| Bircher ESM-21 | – | HOMAG 4-008-32-0477 |
| Bircher ESM-52, 1200 × 1250, genoppt | 5176.5.103 | – |
| Bircher ESM-52D, 1200 × 500 | 02049773 | WEEKE BP 155 |
| Bircher ESM-52D, 1200 × 750 | 02072787 | WEEKE BP 155 |
| Bircher ESM-52D, 1600 × 500 | 211715/B | HOMAG / IMA |
| Bircher ESM-52D, 1600 × 750 | 211716/B | HOMAG / IMA |
| Bircher ESM-52D, 1600 × 1000 | 211714/B | HOMAG / IMA |
| Bircher ESM-54 G, 1200 × 1000, schwarz | 20213217 | – |
| Mayser TS/BK, 1600 × 500 | 5090777 | IMA |
| Mayser TS/BK, 1600 × 1000 | 5090776 | IMA |
| Bircher ESD3-6171-K234, Schaltgerät | 6171-K234 | HOMAG 4-008-32-0967 |
| Bircher ESR3-K067, Schaltgerät | – | HOMAG 4-008-32-0456 |
Unterlagen des Herstellers
Die vollständigen Anleitungen liegen bei BBC Bircher zum Herunterladen. Maßgeblich für Montage und Betrieb ist immer die Originalunterlage, nicht diese Seite.
- Originalbetriebsanleitung ESM-52x / 54x / 57xDeutsch, Dok. 209326 – Typenschlüssel, Montage, technische Daten (PDF, bircher.com)
- QuickStart Guide ESM-52x / 54x / 57xDok. 476521 – Montage auf vier Seiten, mit Zeichnungen (PDF, bircher.com)
Für die ältere ESM-21 gibt es eine eigene Betriebsanleitung (Bircher Reglomat, Dok. 209326Q). Wenn Sie die brauchen, fragen Sie uns – wir haben sie vorliegen.
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Passendes Wissen: Bircher ESD3 und ESR3 – Schaltgeräte zuordnen
Nummer statt Bezeichnung? HOMAG Elektronik & Steuerung · IMA · alle Nummernverzeichnisse
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Rechtlicher Hinweis: Die Gerhard Sondermann GmbH ist ein unabhängiger Händler und steht in keiner Geschäftsbeziehung zu den genannten Herstellern. Marken-, Typen- und Artikelnummern werden ausschließlich zu Referenz- und Identifikationszwecken genannt, um die Verwendbarkeit der angebotenen Teile zu beschreiben. Angaben zu Typenschlüsseln, Montage und technischen Daten beruhen auf veröffentlichten Herstellerunterlagen und eigener Praxis; maßgeblich ist die jeweils gültige Originalunterlage des Herstellers. Schaltmatten sind Bestandteil von Schutzeinrichtungen – Montage, Inbetriebnahme und Änderung dürfen nur von einer Fachkraft ausgeführt werden. Die Verantwortung für Risikobeurteilung und normgerechte Installation liegt beim Anlagenbetreiber. Angebotene Teile sind, sofern nicht ausdrücklich als Originalteil gekennzeichnet, kompatible Ersatz- oder Gebrauchtteile. Alle Angaben ohne Gewähr.