EX-SCHUTZ & ANLAGENSICHERHEIT

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Entsperrbare Rückschlagventile

Sicherheitslösungen in der 
Lebensmittel- und Pharmaindustrie

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Hygiene, Sicherheit, Produktivität – auch mit der fortschreitenden Digitalisierung sind diese Faktoren die Schlüssel zum Erfolg in der Lebensmittelherstellung und Pharmaindustrie. Mit zunehmender Komplexität steigen auch die Anforderungen an die Automatisierungstechnik und ihre Steuerung. Von der Gemüseverpackung bis zum Medikamenten-Mixer: Neben der Hygiene spielen Sicherheit und Prozessqualität die Schlüsselrollen in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie. Denn die Industrie 4.0 hat auch in diesen Branchen Einzug gehalten – Mensch und Maschine rücken immer mehr zusammen. Dabei muss die Technik zuverlässig funktionieren. Als führender Hersteller, Partner und Lösungsanbieter für die pneumatische und elektrische Automatisierung hat Smc deshalb ein umfangreiches Portfolio leistungsfähiger Sicherheitslösungen entwickelt.

Sicherheit geht vor. Das gilt in allen Industriebranchen – besonders dort, wo sich Mensch und Maschine in der Produktion immer näher kommen. „Ein Mitarbeiter muss sich darauf verlassen können, dass seine Maschine sicher abschaltet, bevor er beispielsweise Instandhaltungsmaßnahmen ausführt und sie währenddessen auch nicht unerwartet wieder anläuft“, sagt Tobias Hartherz, Product Manager bei SMC. So besteht beispielsweise bei pneumatischen Spannern für Anwender Quetschgefahr durch die eingesperrte Druckluft, wenn die Anlage nicht schnell in die sichere Grundstellung geht und dort bleibt. Das vorrangige Ziel im Maschinenbau ist deshalb, eine hohe Sicherheit zu gewährleisten. Dafür gelten in Europa diverse Normen und Richtlinien, die die Bewertung von Arbeitsrisiken und den Umgang mit ihnen regeln. Um diese zu erfüllen und höchste Perfomance-Level zu erreichen, hat SMC leistungsstarke Pneumatik-Lösungen entwickelt.

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Mehr Sicherheit bringt höhere Produktivität

Maßgeblich für die funktionale Sicherheit von Maschinensteuerungen in Europa ist die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG in Verbindung mit der Norm EN ISO 13849. Tobias Hartherz: „Die EN ISO 13849 setzt die Messlatte für die funktionale Sicherheit von Steuerungen sowie die sichere Arbeit mit pneumatischen und elektrischen Antrieben.“ Werden beispielsweise Werkstücke, Chemikalienbehälter oder Werkzeuge über einen senkrecht hebenden, pneumatischen Zylinder angehoben, müssen Vorkehrungen getroffen werden, um zu verhindern, dass dieser Zylinder unerwartet absinkt. Ein sicherer und schneller Stopp aller Antriebe ist ebenfalls vonnöten, um das Risiko für Mitarbeiter zu minimieren.

 

Entsperrbare Rückschlagventile für sicheren Halt

Diese Sicherheit gaben bisher regelmäßige Testroutinen, die prüfen sollten, ob Sicherheitsfunktionen wie „sicherer Stopp“ an jedem einzelnen Ventil noch funktionieren. Das ist nötig, damit die Anlagen weiter, gemäß EN ISO 13849, betrieben werden können. Für die Diagnose haben die Antriebe Signalgeber an den Hub-Enden. Wird das Pilotventil entlüftet, sollte das Rückschlagventil die Druckluft fehlerfrei einsperren, der Antrieb kann die Endlage nicht erreichen und die Prüfung ist bestanden. Dieser Test wird in beiden Antriebsrichtungen durchgeführt. Solche separaten Prüfungen seien mit einem enormen Arbeitsaufwand verbunden, so Hartherz. Zudem müssen die entsprechenden Prozesse und Arbeitsabfolgen in der Steuerung programmiert werden. Das kostet Zeit und Geld. Deshalb haben die Pneumatikexperten des Unternehmens ein Konzept entwickelt, um die separate Prüfung der Rückschlagventile überflüssig zu machen. Die innovativen, entsperrbaren Rückschlagventile der Serie XT34-303 sind jetzt mit einer Schieberabfrage ausgestattet. Sie erlaubt die direkte Überwachung der Ventile – die aufwändigen Testroutinen entfallen somit. 

„Für den Einsatz in der rauen Umgebung der Lebensmittel- und Medikamentenproduktion, wo zur hygienischen Anlagenreinigung oft Wasser, Natronlauge, Salpetersäure und Wasserstoffperoxid unter Hochdruck eingesetzt werden, ist zudem eine Ausführung unserer neuen Rückschlagventile in Edelstahl verfügbar“, erläutert Tobias Hartherz. Diese Variante ist robust und bietet eine besonders lange Lebensdauer in anspruchsvollen Umgebungen. Smc stellt darüber hinaus eine passende Sistema-Bibliothek zur Verfügung – daraus können Anwender alle sicherheitsrelevanten Kennzahlen der verwendeten Bauteile in ihr eigenes Sistema-Projekt einlesen.


Sichere Steuerung für kritische Systeme

Für eine sichere Arbeitsumgebung muss auch die Steuerung kritischer Systeme jederzeit zuverlässig funktionieren. Damit der Betrieb sicher ist, müssen sie jedoch in ein passendes Steuerungskonzept integriert sein. Dazu werden intelligente Lösungen benötigt, die beispielsweise verhindern, dass die Anlage nicht unerwartet wieder anfährt, während sich Mitarbeiter etwa für Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten im Gefahrenbereich bewegen. Die Magnetventilserien VQC-X77 und SY-X25 von SMC setzen diese Funktion mit dem Sicherheitsprinzip „Gesicherte Position“ um. Beide Serien sind mit einem weichgedichteten, bistabilen Ventil mit Raste ausgestattet. Damit erfüllen sie die Vorgaben der EN ISO 13849 für den Betrieb in sicherheitsrelevanten Steuerungen. Tobias Hartherz: „Systeme, die nur auf Reibung basieren, sind gemäß der Norm nicht ausreichend. Deshalb werden die bistabilen Ventile mit Raste eingesetzt, um dieses Sicherheitsprinzip zu erfüllen.“ Auch im Normalbetrieb sind die Ventile zuverlässig und leistungsfähig. So bringt die SY-Serie Druckluft mit einer maximalen Durchflussmenge von 1.500 Liter pro Minute dorthin, wo sie gebraucht wird – und mit bis zu 200 Millionen Schaltzyklen in der Stahlschieberversion, sind sie zudem besonders langlebig für den dauerhaft reibungslosen Betrieb.

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