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Sicheres Arbeiten mit Hochdruck

Schutz vor unbeabsichtigtem Einschalten
Sicheres Arbeiten mit Hochdruck

Der Trennschaltverstärker MS15 erkennt fehlerbedingte Signale und verhindert das Anlaufen des Hochdruckreinigers
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Bei der Hochdruckreinigung industrieller Anlagen ist neben dem praxisgerechten Umgang mit der Reinigungstechnik auch die Sicherheit ein hochbrisantes Thema – schließlich werden die elektrisch betätigten Handspritzvorrichtungen mit Wasserstrahldrücken zwischen 100 und 3000 bar betrieben. Geraten die Wasserlanzen außer Kontrolle, können gefährliche Zustände eintreten. Abhilfe schafft ein speziell entwickelter Sicherheits-Trennschaltverstärker, der fehlerbedingte Signale erkennt und das kurzschlussbedingte Einschalten von Hochdruckreinigern verhindert.

Dipl.-Ing. Ralf Reicks

In bestimmten Branchen wie beispielsweise Öl & Gas, Pharmazie oder in der Nahrungsmittelindustrie kommen regelmäßig große Mengen von Wasser zur Reinigung und Desinfektion zum Einsatz – vor allem für die Beseitigung von Bakterien, Mikroorganismen und Schadstoffen, aber auch zum Entfernen hartnäckiger Rückstände oder der Reinigung von Autoklaven. Das zur Reinigung erforderliche System besteht aus einer Hochdruckpumpe, die einen Druck von 100 bis 3000 bar erzeugt, einem Hochdruckschlauch zur Wasserzuführung und einer Wasserlanze, die an verschiedene Wasserführungen und -drücke angepasst werden kann. Bei den enormen Drücken muss die Technik der Hochdruckreiniger so ausgelegt sein, dass ein unbeabsichtigtes Einschalten verhindert wird. Da die Geräte zudem in vielen Fällen in explosionsgefährdeten Umgebungen (Gase und Stäube) eingesetzt werden, müssen sie darüber hinaus auch die speziellen Anforderungen des Ex-Schutzes erfüllen.
Arbeitsweise
Bei der Steuerung der Hochdruckpumpe in konventioneller Technik schaltet sich die Pumpe erst dann ein, wenn der Arbeiter den Schalthebel an der Wasserlanze betätigt und damit die Düse sicher in der Hand hat. Die Kraft, die in der Wasserlanze bei dem enormen Wasserdruck entsteht, kann entweder vom Körper des Arbeiters oder über eine spezielle Halterung abgefangen werden. Aber was passiert, wenn der Schlauch mit den elektrischen Zuleitungen an einem Anlagenteil aufscheuert und es dadurch zu einem Kurzschluss in der Zuleitung kommt, der der Elektronik im Schaltkasten eine scheinbare Betätigung der Griffe vortäuscht? Die Pumpe geht unerwartet in Betrieb und die Wasserlanze schlägt wild um sich. Mensch und Anlagenteile sind in höchster Gefahr, selbst tödliche Unfälle waren in der Vergangenheit keine Seltenheit.
Sicherheitskonzept
Um hier Abhilfe zu schaffen, hat Turck einen speziell auf die Bedürfnisse der Reinigungstechnik zugeschnittenen Trennschaltverstärker entwickelt, durch dessen Einsatz sich unsichere Schaltzustände vermeiden lassen. Das Gerät arbeitet im Gegensatz zur konventionellen Technik mit der Abfrage von zwei Schaltzuständen. Der Trennschaltverstärker ist in der Lage, zwischen ordentlichen Schaltvorgängen – bedingt durch Betätigung der zwei Schalthebel – und Fehlern im Eingangskreis zu unterscheiden. Generell unterscheidet das MS15 zwischen den Fehlerzuständen Kurzschluss, Drahtbruch und Wasserschluss. Kommt es zu einem Kurz- oder Wasserschluss, muss dieser Fehlerzustand nach dem Beseitigen der Ursache zusätzlich über einen Reset-Taster zurückgesetzt werden. Optisch zu erkennen sind die Fehlerzustände über LEDs in der Front des Gerätes.
Einsatz bis in den Ex-Bereich
Das Sicherheitsgerät ist mit einem Weitbereichsnetzteil ausgestattet und kann mit Spannungen von 20…250 V(AC) und 20…125 V(DC) betrieben werden. Die EEx i-Zulassung erlaubt den Einsatz der Wasserlanzen auch im Ex-Bereich bis in Zone 0. An den Schaltverstärker lassen sich nahezu alle eigensicheren induktiven und Magnetfeldsensoren gemäß EN 60947-5-6 (NAMUR) von Turck anschließen. Ausgenommen sind Sensoren mit der Kennung AY1 und RY1 in der Typenbezeichnung.
Für Reinigungs-Systeme mit nur einem Schalthebel hat Turck das spezielle Elektronikmodul WM3 entwickelt, das an dem nicht beschalteten Eingang des MS15 angeschlossen wird. Die Sicherheit der zweifachen Schalthebel-Abfrage geht dabei verloren, die Differenzierung zwischen ordentlichen Schaltvorgängen und Fehlern im Eingangskreis gilt aber nach wie vor.
cav 478

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