Viele Wege führen zur Sicherheit

Die Maschinenrichtlinie (MRL) und die auf ihr aufbauenden EU-Normen fordern den Konstrukteur auf, die von der Maschine ausgehenden Gefährdungen schon durch die grundlegende Konstruktion zu minimieren. Wo das nicht möglich ist, sind Schutzeinrichtungen vorzusehen. Die klassische Lösung ist bekannt: Eine Schutztür verhindert den Durchgang oder das Durchgreifen des Bedieners in den Gefahrenbereich; wird sie geöffnet, stoppt die Maschine. Wenn gefährliche Nachlaufbewegungen auftreten können oder wenn ein bestimmter Prozess(schritt) erst zu Ende gebracht werden soll, bevor die Maschine anhält, empfiehlt sich der Einsatz von Verriegelungen mit Zuhaltung. Diese Schaltgeräte halten die Tür solange zu, bis die Gefahr bringende Bewegung zum Halt gekommen ist bzw. verlangsamt wurde. Erst dann kann der Bediener über eine Entriegelungstaste die Tür öffnen.

Die konstruktive, vor allem die ergonomische Gestaltung solcher Zuhaltungen ist – gerade bei größeren Maschinen mit mehreren Schutztüren – nicht einfach. Der Konstrukteur muss separate Bedienpanels für die Entriegelung vorsehen und auch darauf achten, dass der Türgriff und die Zuhaltung möglichst in räumlicher Nähe angeordnet sind, damit sich die Schutztür nicht verzieht.

Einfacher geht das mit dem Türgriffschalter (Abb. 1) von steute Schaltgeräte. In einem ergonomisch gestalteten Türgriff ist die Entriegelungstaste integriert; LEDs zeigen den Schaltzustand an. Der Bediener muss nicht mehr an der Tür rütteln. Optional lässt sich an der Kopfseite des Griffs der Not-Aus-Taster oder ein Startaster für den Wiederanlauf der Maschine integrieren.

Schnellstens erreichbar müssen die Not-Aus-Taster sein – aus Sicherheitsgründen oder um Schaden an der Maschine und den Produkten abzuwenden. Bei komplexeren Förderanlagen ist das oft schwierig: Der Bediener müsste, je nachdem wo er sich befindet, einen weiteren Weg zurücklegen, um die Anlage zu stoppen. Hier bietet sich als Alternative zum klassischen Pilzdrucktaster ein Seilzug-Notschalter (Abb. 2) an. Das Personal zieht dann einfach an einem Seil, das bis zu 2 x 50 m lang sein kann, um die Sicherheitsfunktion auszulösen.

Beispielsweise kommen Seilzug-Notschalter oft in Anlagen der Getränkeindustrie zum Einsatz. Es gibt sie in verschiedensten Varianten, u.a. mit hoher Schutzart, für Ex-Schutz-Zonen und in korrosionsfester NiRo-Ausführung.

In vielen Anwendungsfällen verzichten die Konstrukteure auf die klassische Schutz-tür und sehen statt dessen optoelektronische Schutzeinrichtungen wie etwa Sicherheits-Lichtgitter vor. Bei diesen Geräten legen die Sende- und Empfängereinheit quasi ein Gitter aus Lichtstrahlen vor den Gefahrenbereich. Wird der Lichtstrahl unterbrochen (weil der Bediener zum Beispiel bei laufender Maschine ein Teil entnehmen will), stoppt die Maschine. Diese optischen Systeme sind oft eine sinnvolle Alternative zu den klassischen elektromechanischen Schutzeinrichtungen – allerdings kommt ihr Einsatz nur dann in Frage, wenn man das Risiko von herausfliegenden Teilen oder von Hitze- bzw. Dampfaustritt zuverlässig ausschließen kann. Zudem sind die elektromechanischen Schutzeinrichtungen unempfindlicher in Bezug auf die Umgebungsbedingungen.

Ein Sicherheitsproblem in der Lebensmittelindustrie stellt die Explosionsgefahr dar, vor allem Stäube sind hier die Verursacher. In explosionsgefährdeten Bereichen müssen Maschinen und Anlagen abgesichert werden. Dafür bietet Steute eine breite Palette von Sicherheits-Schaltgeräten an, mehrere Baureihen verfügen bereits über die Zulassung nach Atex 100a. Die Positionsschalter der EEx 95-Baureihe (Abb. 3) übernehmen Sicherheitsfunktionen z.B. bei der Absicherung von Schutztüren; sie sind mit einer Vielzahl von Betätigern (Tastfedern, Stößel, Kugelstößel, Rollenstößel…) lieferbar.

Im steute-Programm enthalten sind auch ex-geschützte Not-Aus-Schalter sowie Sicherheitsschalter mit getrenntem Betätiger in Ex-Schutz-Ausführung, etwa die Baureihe ST14EX für kompakte Bauräume und enge Betätigungsradien.

Aufgrund der hohen hygienischen Anforderungen dürfen Maschinen und Anlagen keine Toträume aufweisen, sondern nur glatte Oberflächen, die der Reinigung gut zugänglich sind. Hierfür bieten sich berührungslose Sicherheits-Sensoren der Baureihe BZ16 (Abb. 4) als Alternative zu den konventionellen mechanischen Schaltgeräten an. Der BZ16 verwendet ein induktives Signal, das vom Betätiger verändert und zurückgesandt wird, und ein magnetisches Signal. Beide Signale werden im Schaltglied empfangen und kontrolliert; nur wenn die elektronische Kontrolleinheit ihr O.K. meldet, öffnen bzw. schließen die Kontakte des Schalters.

Somit wirken im Schalter zwei verschiedene Prinzipien – das gewährleistet ein hohes Sicherheitsniveau und schließt Manipulationen aus. Der Betätiger kann nicht gegen Fremdkomponenten ausgetauscht oder überbrückt werden. Für diese Schaltung hat steute ein Patent erhalten. Die Schalter sind auch bei sehr hohen Sicherheitsanforderungen (Steue-rungskategorie 4 nach EN954-1) einsetzbar. Das innovative Betätigungsprinzip bietet den Vorteil, dass beide Schaltelemente – Schalter und Betäti-ger – vollkommen glatte Oberflächen aufweisen und entsprechend gut zu reinigen sind.