Berührungslose Maschinenabsicherung

Simon Köpfer

Hohe Luftfeuchtigkeit, Staub, Dämpfe, regelmäßiger Einsatz von Reinigungs- und Desinfektionsmitteln oder der Betrieb im Freien kennzeichnen das Einsatzumfeld zahlreicher verfahrenstechnischer Anlagen. Werden diese manuell oder teilautomatisiert betrieben oder können Personen während des Automatikbetriebes in den Gefahr bringenden Bereich der Maschinen eintreten oder eingreifen, müssen die Maschinen zum Schutz vor Arbeitsunfällen abgesichert werden.

In der abzusichernden Waschanlage werden bestimmte Produktionsmittel nach Bedarf mit aggressiven Reinigungsmitteln desinfiziert. Die Waschanlage selbst wird aus Hygienegründen alle zwei Tage mit aggressiven Reinigungsmitteln eingeschäumt und mit Hochdruckreinigern abgespült. Dazu werden die Teile manuell auf einen Ein-/Ausgabeplatz gestellt und später wieder von dort entnommen. Die Be- und Entladeöffnung stellt bei automatischem Förderstreckenbetrieb eine Gefährdung für Personen dar, die in die Anlage hineingreifen.

Der Einsatz aufschwenkbarer Schutzgitter erwies sich als nicht praktikabel, da sie die Arbeit des Maschinenbedieners behindern würden. Gesucht wurde daher eine sichere und gleichzeitig den Produktionsprozess nicht störende Lösung zum Schutz vor Handverletzungen. Technologisch, von der Risikoanalyse her und hinsichtlich Ergonomie und Maschinenzugänglichkeit fiel die Wahl auf das Sicherheits-Lichtgitter C2000 von Sick.

Mit dem Sicherheits-Lichtgitter C2000 – integriert in ein IP 67-Housing – wurde eine Lösung gefunden, die die Bedienungsnachteile eines Schutzzaunes vermeidet und zudem eine lange Lebensdauer bietet. Das Sicherheits-Lichtgitter C2000 ist eine berührungslos wirkende Schutzeinrichtung nach Typ 2 IEC 61496 zur Absicherung von Gefahrstellen. Wird mindestens ein Lichtstrahl unterbrochen, gibt die Sicherheitstechnik innerhalb weniger Millisekunden über sichere Schaltausgänge ein Signal an eine Maschinensteuerung aus, die den Gefahr bringenden Prozess sofort stoppt. Erst nach beendeter Unterbrechung der Lichtstrahlen des Schutzfeldes kann die Maschine wieder neu gestartet werden. Zwei Reichweitenbereiche von 0 bis 4,5 m sowie 2,5 bis 14,5 m stehen zur Verfügung.

In der Standardausführung besitzt das C2000 bereits die Schutzart IP 65. Diese reicht jedoch in einem Umfeld wie dem der Produktionsmittel-Desinfektionsanlage, in dem eine hohe Feuchtigkeit herrscht und aggressive Medien eingesetzt werden, nicht aus. Aus diesem Grund hat Sick für solche Anwendungen ein Schutzgehäuse entwickelt, das den Einsatz der optoelektronischen Sicherheitstechnik im schwierigen Umfeld ermöglicht.

Das IP 67-Housing ermöglicht die Absicherung von Gefahrstellen mit Sicherheits-Lichtvorhängen auch unter extremen Umgebungsbedingungen. Es besteht im Wesentlichen aus einer Acrylröhre (PMMA) sowie zwei V4A-Edelstahl-Endkappen mit abgedichteten Durchführungen für das elektrische Anschlusskabel. Die Materialien des Gehäuses sind gegen viele der üblichen Standard-Reinigungsverfahren und -mittel beständig. Entsprechend der EN 1672-Richtlinie bezüglich Nahrungsmittelmaschinen, Sicherheits- und Hygieneanforderungen (Allgemeine Gestaltungsleitsätze) verhindert die spalt-und totraumfreie Konstruktion, dass Schmutznester am Gehäuse entstehen können. Für dauerhaft beschlagfreie Sicht sorgen in die Endkappen integrierte PreVent-Membranen aus Goretex. Sie vermeiden Kondensatbildung im Gehäuseinneren, die zum Beschlagen der Acrylröhre führen würde. Das IP 67-Housing kann universell für Systeme der Sicherheitskategorien Typ 2 und Typ 4 nach IEC 61496, also z. B. für die Lichtvorhänge C2000, M2000 und C4000 Micro, eingesetzt werden. Je nach Gerät sind Schutzfeldhöhen zwischen 150 und 1200 mm bzw. 2-, 3- und 4-Strahl-Systeme realisierbar. Damit besteht die Möglichkeit, Maschinen auch in rauer Umgebung durch optoelektronische Sicherheitstechnik bediensicher und gleichzeitig ergonomisch zu gestalten. Beides waren für den französischen Betreiber entscheidende Argumente. Das C2000 im IP 67-Housing erweist sich seit der Installation als eine geeignete Lösung, die der hohen Feuchtigkeit dauerhaft standhält.

Der Einsatz des IP 67-Housing mit integriertem C2000 zeigt auch, dass Sicherheit und Wirtschaftlichkeit nicht im Widerspruch zueinander stehen müssen. Im laufenden Betrieb erzeugen die parallelen Lichtstrahlen vor dem Gefahr bringenden Bereich der Maschine ein flächiges Schutzfeld. Ein Eingreifen in die laufende Maschine führt zur Unterbrechung eines oder mehrerer Lichtstrahlen und zur Aktivierung des Maschinen-Abschalt-Kreises. Ist die Maschine jedoch abgeschaltet, z. B. zum Entnehmen eines desinfizierten und Einstellen eines neuen Teiles, bleibt die Desinfektionsanlage – im Gegensatz zu einer mechanischen Absicherung – ohne zeitaufwändiges Auf- und Zuschwenken einer Schutztür frei zugänglich. Dies spart Handlingszeit und macht den Platz um die Maschine als Stell- oder Fahrfläche weiterhin nutzbar.

Neben der oben beschriebenen Anwendung bietet sich der Einsatz der IP 67-geschützten Sicherheitstechnik für weitere Maschinen und Anlagenteile an. Dies sind u. a.

Das IP 67-Housing mit den verfügbaren Varianten C2000, M2000 und dem C4000 Micro garantiert somit eine zuverlässige und dauerhafte Maschinenabsicherung unter rauen Umgebungsbedingungen.

cav 495