Hygienegerechte Befehlsgeräte, Sicherheitsschalter und Leuchtmelder

Von Anfang an durchdacht

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In vielen Bereichen der Lebensmittel- und Pharmaproduktion spielt die Hygiene eine wichtige Rolle. Darauf müssen auch Steuerelemente und Schutzeinrichtungen abgestimmt sein – so fordert es die Maschinenrichtlinie. Elan hat daher eine neue Baureihe von hygienegerechten Befehlsgeräten und Leuchtmeldern entwickelt. Darüber hinaus stehen jetzt auch Sicherheitsschalter mit berührungslosem Arbeitsprinzip von Schmersal zur Verfügung.

Friedrich Adams

Hygiene und Sicherheit – das sind zwei zentrale Themen bei der Entwicklung und Anwendung von Maschinen der Lebensmittel- und Pharmatechnik, die spätestens seit der Veröffentlichung der Maschinenrichtlinie (MRL; heute EU 98/37/EG) im Jahre 1993 auch auf normativer Ebene zusammengehören. So sind in der MRL, die EU-weit die grundlegenden Anforderungen an die Sicherheit von Maschinen und Anlagen festlegt und auf der eine Vielzahl von Normen aufbaut, beispielsweise „grundlegende Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen für Nahrungsmittelmaschinen” beschrieben (Anhang 2, Ziffer 2,1). Dazu gehört unter anderem, dass die Oberflächen der Maschinen und ihre Übergänge glatt sein müssen und keine Vertiefungen aufweisen dürfen, in denen sich organische Stoffe festsetzen können. Die Innenflächen der Maschine müssen mit Rundungen von ausreichendem Durchmesser ausgestattet sein, damit eine gründliche Reinigung ermöglicht wird. Zudem muss der Konstrukteur ausschließen, dass Flüssigkeiten und andere organische Stoffe in unzugängliche Bereiche der Maschine oder Teilen davon dringen können.
Konventionelle Geräte oft unzureichend
Die genannten Merkmale gelten selbstverständlich auch für die Bedienelemente. Mit konventionellen Befehls- und Meldegeräten lassen sich diese Anforderungen jedoch nicht ohne Weiteres erreichen, denn sie weisen oft Ecken und Kanten auf, die schlecht zu reinigen sind und in denen sich Schmutz anlagern kann. Außerdem sind diese Bauelemente häufig unzureichend abgedichtet, so dass Prozess- oder Reinigungsflüssigkeiten sowie andere Verunreinigungen ins Maschineninnere dringen können und einer Reinigung unzugänglich werden.
Die Hersteller von Maschinen für die Pharma- und Nahrungsmittelindustrie sind sich dieser Tatsache natürlich bewusst. Sie umgehen dieses Problem unter anderem, indem sie die Bedienelemente in externen Panels unterbringen oder relativ aufwändige kundenspezifische Folientastaturen oder Touchpanals einsetzen und dabei Kompromisse eingehen, da sich hiermit nur Drucktaster-Funktionalitäten realisieren lassen. Auch aus ergonomischen Gründen werden oftmals keine optimalen Lösungen erzielt. Deshalb hat Elan Schaltelemente, ein Unternehmen der Schmersal-Gruppe, jetzt Befehls- und Meldegeräte entwickelt, die von Anfang an hygienegerecht konstruiert wurden.
Ein komplettes Programm
Die Befehls- und Meldegeräte der Baureihe N passen in Standard-Einbaubohrungen mit 22,3 mm Durchmesser; alternativ steht ein Adapterring für 30,5-mm-Bohrungen zur Verfügung. Das Programm umfasst Drucktaster, Leuchttaster und Leuchtmelder mit LEDs, Pilztaster, Not-Aus-Befehlsgeräte gemäß EN 418, mehrere Baureihen von Wahlschaltern sowie – mittels eines Rahmens – abschließbare Wahlschalter als Schlüsselwahlschalter-Substitut. Damit kann der Konstrukteur alle wesentlichen Bedienfunktionen mit diesem einheitlich gestalteten Befehls- und Meldegeräteprogramm abdecken. Das Kontakt- und Leuchtelementesystem der Baureihe N stammt aus dem bewährten EF-/EL-Programm von Elan. Beim Anschluss der Geräte kann der Anwender zwischen Schraubklemmen, Flachsteckern sowie Käfigzugfederklemmen wählen.
Hygienegerechte Konstruktion
Die äußeren Teile der Baureihe N sind aus thermoplastischen Kunststoffen hergestellt, die gemäß EU-Richtlinien für den Einsatz in Hygienebereichen zugelassen sind. Die Frontringe sind galvanisch verchromt, um eine glatte und reinigungsfreundliche Oberfläche zu erzeugen. Auch die Geometrie der Befehls- und Meldegeräte wurde auf die besonderen Anforderungen der Hygiene abgestimmt. So liegt der Frontring mit der Frontplattendichtung bündig auf der Frontplatte auf. Abgerundete Kanten an den Frontringen sowie an den Stellteilen der Pilz- und Wahltaster tragen dazu bei, dass keine Schmutznester entstehen können.
Die Außenflächen der Gerätedichtungen gehen bündig (bei den Druck- und Leuchttastern) bzw. stetig (bei den anderen Geräteausführungen) in die freie Außenfläche des Stellteils über, so dass auch hier ein glatter Übergang entsteht. Bei Befehlsgeräten mit drehbarem Stellteil taucht die Dichtung großflächig über den Frontring, damit sich auch beim Betätigen des Stellteils kein hygienekritischer Spalt bildet. Eine weitere Dichtung im Gehäuseinneren schützt den Schalter bzw. die Maschine vor dem Eintritt von Druckwasser.
Ein weiteres konstruktives Detail sind die LEDs superhell, die grundsätzlich in den Leuchttastern und Leuchtmeldern der Baureihe N zum Einsatz kommen. Im Unterschied zu den traditionellen Glühlampen weisen diese Leuchtmittel eine praktisch unbegrenzte Lebensdauer auf. Falls eine LED defekt sein sollte, wird der komplette Gerätekopf ausgetauscht. Die gesamte Baureihe ist in Schutzart IP 67 ausgeführt.
Berührungslose Sicherheitssensoren
Häufig erfüllen berührungslos wirkende Sicherheitssensoren die Hygieneanforderungen besser als die konventionellen elektromechanischen Sicherheitsschalter. Seit dem 1. Mai 2002 müssen Konstrukteure, die diese Schalter in Schutzeinrichtungen vorsehen, allerdings eine neue Norm berücksichtigen: die EN 60497-5-3 „Sicherheit von Maschinen – Anforderungen für Näherungsschalter mit definiertem Verhalten unter Fehlerbedingungen”. Diese Norm teilt die „Näherungsschalter mit definiertem Verhalten unter Fehlerbedingungen (PDF)” – so die offizielle Bezeichnung – in vier Kategorien ein. Magnetschalter vom Typ PDF-D weisen ihre Zuverlässigkeit durch besonderes Design nach. PDF-T sind prüffähig (testing). PDF-S weisen Ein-Fehler-Sicherheit auf, und Schalter der Kategorie PDF-M sind mit Selbstüberwachungsfunktionen (Monitoring) ausgestattet. Sensoren dieser Kategorie verlieren trotz mehrerer gleichzeitig auftretender Fehler nicht ihr definiertes Verhalten.
Die Sicherheitssensoren der BNS-Baureihen von Schmersal entsprechen den Kategorien PDF-S bzw. PDF-M gemäß EN 60497-5-3. Die Konformität wird durch entsprechende Baumusterprüfungen und Zertifikate bestätigt. Selbstverständlich sind die Sensoren ebenfalls baumustergeprüft gemäß EN 954-1; je nach Typ sind sie hier bis zur Steuerungskategorie 4 einsetzbar.
Baureihe N
Baureihe BNS
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