artikel

Toegangsbeveiliging verpakkingsmachines

Warehousing Premium

Alle machines, dus ook verpakkingsmachines, bevatten draaiende en/of bewegende delen die gevaren met zich kunnen meebrengen. Volgens de Arbowet moeten machines veilig zijn in gebruik zodat onder andere gevarenzones bij een draaiende machine niet bereikbaar mogen zijn voor operators.

Machinebouwers die een machine met een CE-markering leveren, geven middels de conformiteitverklaring aan dat de geleverde machine voldoet aan de geldende veiligheidseisen.

 

Op welke wijze de benodigde beveiliging uitgevoerd dient te worden en met welke techniek hangt af van de toepassing en soort machine. Voor machines als palletisers en palletwikkelaars bestaan zogenaamde C-normen waarin de wijze van beveiliging duidelijk is omschreven. Voor speciaalmachines bestaan geen normen waarin de wijze van beveiliging is omschreven. Op basis van een Risico Inventarisatie en Evaluatie (RI&E) zal de machinebouwer op basis van meer algemene normen de wijze van beveiliging toepassen.

 

Vanzelfsprekend zal een beveiliging zodanig toegepast worden dat de machine nog steeds de taak kan uitvoeren waarvoor deze is bedacht. Een automatische wikkelinstallatie met aan vier zijden vaste machineafscherming is weliswaar veilig, maar vanzelfsprekend niet productief.

 

Toegangsbeveiliging bij verpakkingsmachines is te realiseren met:

  • Machineafscherming zoals machinekappen en hekwerken; 
  • Optische beveiligingen zoals lichtschermen;
  • Tactiele beveiliging zoals drukmatten

Machinekappen en hekwerken

Machinekappen worden toegepast om gevarenzones continu af te schermen, veelal de zijkanten van verpakkingsmachines waar geen producten in- of uitgevoerd worden zijn voorzien van machinekappen. Hekwerken worden toegepast om grote afmetingen rondom machines af te schermen tegen de toegang door operators.

Machinekappen, al dan niet voorzien van transparant kunststof voor productinspectie, zijn open te maken voor schoonmaak en onderhoud. Een veiligheidsschakelaar zorgt ervoor dat gevaarlijke bewegende delen in de machine stoppen indien de machinekappen geopend worden. Aangezien machinekappen en de bijbehorende veiligheidsschakelaar zich dicht op het product bevinden is er een overgang van conventionele veiligheidsschakelaars naar non-contact veiligheidsschakelaars. Het ontbreken van openingen bij non-contact veiligheidsschakelaars (foto) voorkomt een ophoping van vuil en bacteriën, hetgeen de hygiëne in de machine ten goede komt.

 

Hekwerken zijn in twee varianten verkrijgbaar; een op maat gesneden variant en een modulaire variant. Bij een op maat gesneden variant wordt vooraf door de machinebouwer een tekening gemaakt waarop de uiteindelijke machineafscherming gefabriceerd wordt. Kenmerken van dit systeem zijn dat de machinebouwer geen aanpassingen in het veld hoeft te verrichten indien de maatvoering juist is. Wijzigingen tijdens plaatsing of wijzigen nadien zijn niet zonder slijpgereedschap te realiseren, hetgeen bij voedselverwerkende bedrijven de nodige consequenties heeft in verband met het slijpsel.
Bij de modulaire variant wordt gewerkt met standaard maten in afscherming welke door de machinebouwer zelf op maat gemaakt wordt. Voordeel van dit systeem is dat de machinebouwer flexibel in de uiteindelijke maatvoering is. Ook nadien kunnen wijzigingen eenvoudig gemaakt worden. Vaak kan het op maat maken van deze hekwerken zonder verspanend gereedschap gedaan worden.

Beide varianten kennen servicedeuren voor schoonmaak en onderhoud waarbij eveneens een veiligheidsschakelaar ervoor zorgt dat gevaarlijke bewegende delen in de machine stoppen indien deze deuren geopend worden. De afmetingen, de maaswijdte (de grootte van de openingen in hekwerken) en de positie van machineafscherming dient te voldoen aan de geldende normen. Voor de food-sector is het vaak een eis om ook afschermingen in RVS te leveren. Door het RVS een beitsbehandeling te geven voorkomt men dat bacteriën zich in de minuscule openingen van het RVS oppervlak gaan nestelen.


Lichtschermen

Voor de beveiliging van draaiende delen waarbij regelmatig producten in- of uit de machine gevoerd dienen te worden, worden vaak lichtschermen toegepast. Lichtschermen zorgen voor een niet-fysieke barrière voor toegangsbeveiliging, met andere woorden: er kunnen producten of diensten ‘door deze barrière heen’ in of uit de machine gevoerd worden.

 

Werking lichtschermen:
Lichtschermen bestaan uit een zender en een ontvanger (foto rechts) die op basis van infrarood licht met elkaar verbonden zijn. De zender zendt meerdere infrarood lichtstralen uit richting de ontvanger, de ontvanger controleert bij binnenkomst de herkomst en het aantal stralen. Daarnaast dienen de uitgezonden stralen vanuit de zender binnen een vastgestelde tijd ontvangen te zijn door de ontvanger. Een interne monitoring van de werking van de lichtschermen wordt continu uitgevoerd en duurt ongeveer 40-90 milliseconden afhankelijk van het model. De lengte van een lichtscherm (detectiezone) en het aantal stralen (resolutie) dient op een juiste manier afgestemd te worden op de toepassing. Ook de positie ten opzichte van de gevarenzone(s) waar lichtscherm gemonteerd worden dient te voldoen aan de geldende normen.  

 

Er zijn twee manieren waarbij het lichtscherm zorgt voor een noodstop van de machine:

  1.  Indien er een aansluitkabel beschadigd raakt, of als de spanning van het lichtscherm wegvalt, zal altijd een noodstop volgen waardoor de gevaarlijke draaiende delen gestopt worden. Na een fout is het onmogelijk om het lichtscherm weer in te schakelen door een reset, eerst zal de geconstateerde fout opgelost moeten zijn.
      
  2. Indien een product of persoon de verbinding tussen de zender en ontvanger verbreekt (product of persoon gaat door het lichtscherm) dan volgt eveneens een noodstop. In deze situatie is het wel mogelijk om door een reset het lichtscherm weer in te schakelen. In situatie waarbij producten automatisch door lichtschermen worden gevoerd is het gewenst is dat een verbreking van een lichtscherm niet leidt tot een noodstop. Voor deze functie kan gebruik worden gemaakt van muting.

Muting

 ‘Muting’ is het gecontroleerd overbruggen van een veiligheidscomponent, dat wil zeggen dat de beveiliging tijdelijk niet volledig actief is. Muting van een lichtscherm is nodig om producten in of uit machines te voeren zonder dat een noodstop wordt bediend en de machine stopt. Om te voorkomen dat personen op gelijke wijze de machine kunnen binnengaan, dient te worden voldaan aan strikte voorwaarden voor de muting functie. Door deze strikte voorwaarden wordt een situatie gecreëerd waarbij het lichtscherm een onderscheid kan maken tussen een product en een persoon.

 

Bij de invoer van bijvoorbeeld een gestapelde pallet richting een wikkelaar over een rollenbaan, zorgen de mutingsensoren ervoor dat het lichtscherm in muting conditie gaat, indien aan alle muting voorwaarden is voldaan. Ondanks dat de pallet door het lichtscherm gevoerd wordt en de verbinding tussen zender en ontvanger verbroken wordt leidt dit niet tot een noodstop. Rechts: lichtscherm met geïntegreerd muting-profiel.  

 

Daarentegen een persoon die over dezelfde rollenbaan de wikkelaar probeert te bereiken kan de mutingsensoren niet op een juiste bedienen om er zodoende voor te zorgen dat het lichtscherm in muting conditie gaat. Deze persoon verbreekt ook de verbinding tussen zender en ontvanger wanneer deze door het lichtscherm gaat; dit leidt wel tot een noodstop.  

 

Muting configuratie:
Er bestaan twee soorten muting configuratie: kruislingse muting (cross-beam muting, met kruislingse mutingstralen, links) en evenwijdige muting (parallel-beam muting, met evenwijdige mutingstralen, rechts). De configuratie die het meest geschikt is voor de toepassing is afhankelijk van de producten zelf, de productrichting en de muting voorwaarden. Als mutingsensoren worden meestal optische sensoren gebruikt, al dan niet in een horizontaal mutingprofiel waarin de optische sensoren zijn ondergebracht.


Drukmatten

De toegang tot de bewegende delen in en rondom machines is naast hekwerken en lichtschermen ook met drukmatten, ook wel schakelmatten genoemd, te beveiligen. Rechts een drukmat met veiligheidszones, links een rond de robotpalletizer. Indien een persoon op de veiligheidsmat stapt, schakelt de veiligheidsmat de noodstop van de machinezone of gehele machine in. Deze matten worden gemaakt uit PVC en worden in standaard maten of op maat gesneden geleverd. Door meerdere matten in serie aan te sluiten kan een groot schakelgevoelig oppervlak gerealiseerd worden.

 

Drukmatten worden met profielen op de vloer vastgemaakt om te voorkomen dat personen over de matten zouden uitglijden. Om te voorkomen dat personen over profiel struikelen zijn deze profielen voorzien van een schuine oplopende zijde. Het is eveneens mogelijk om meerdere zones in één mat te verwerken. Een machine waarbij het gevaar zich steeds verplaatst kan hierdoor dynamisch beveiligd worden op de positie waar het gevaar op dat moment aanwezig is. Als het gevaar zich verplaatst, wordt een voorheen veilige zone ineens onveilig, wat dan resulteert in een noodstop.

Reageer op dit artikel