Hoofdstuk 3.6
Veiligheidsschakelaars
Deuren, deksels en afdekkingen moeten worden bewaakt om ervoor te zorgen dat het machinebesturingssysteem bewegingen kan stoppen voordat een persoon een gevarenzone binnengaat. De veiligheidsschakelaars die worden gebruikt voor bewaking worden vaak ook bewakings-, deurveiligheids- of positieschakelaars genoemd. In dit hoofdstuk begeleiden we je bij het kiezen van de juiste veiligheidsschakelaar.
Regels voor schakelaars
De schakelaars die op afschermingen worden gemonteerd, worden in de normen vergrendelingsinrichtingen genoemd en zijn verkrijgbaar in vier soorten. Deze schakelaars zijn essentieel voor de veiligheid, vooral bij afschermingen met een hoog risico. Ze moeten veilig worden geïnstalleerd om toegang door onbevoegden te voorkomen en een goede werking te garanderen.
1. Schakelaars die mechanisch worden bediend door een rail, plaat of nok op de afscherming of zelfs door de deur zelf. Populaire types zijn de rolhefboom-, rolduw- en scharnierschakelaars. Deze schakelaars zijn allemaal niet gecodeerd en vereisen een aanzienlijke ontwerp- en assemblagetijd, daarom worden ze tegenwoordig nog maar zelden gebruikt.
Als je ze gebruikt, zorg dan voor het volgende:
- De schakelaars zijn stevig geïnstalleerd en kunnen niet van hun positie verschuiven door onjuist vastgedraaide schroeven. Gebruik borgpennen of inkepingen op de schakelaar om onjuiste afstelling te voorkomen die kan leiden tot voortijdig of helemaal niet schakelen.
- Bevestig de schakelaar zo dat hij niet met standaardgereedschap kan worden gedemonteerd. Overweeg bijvoorbeeld het gebruik van eenrichtingsschroeven, klinknagels of een gat dat in de schroefkoppen wordt geboord.
- Gebruik bij afschermingen voor risicovolle situaties, twee schakelaars met tegengestelde schakellogica (één sluit, één opent wanneer de deur wordt geopend).
2. Schakelaars die bediend worden door een mechanisch tegenstuk of sleutel die op de afscherming gemonteerd is. Dit wordt de “actuator” genoemd. Tot op de dag van vandaag is dit de “bread and butter” veiligheidsschakelaar. Hij is eenvoudig te installeren en is verkrijgbaar in enkel- of dubbelkanaalstechnologie. Veel schakelaars kunnen ook worden ingesteld (of aangevuld) voor vergrendeling van de afscherming, waarbij de afscherming gesloten wordt gehouden met een magnetisch aangedreven pen of hendel.
Helaas zijn deze veiligheidsschakelaars met aparte actuator kwetsbaar voor manipulatie. Door simpelweg de actuator van de deur te verwijderen en in de schakelaar te plaatsen, kan de machine werken met de deur open.
Om deze manipulatie te voorkomen:
- Gebruik schakelaars met gecodeerde actuators (niet elke actuator past op elke schakelaar). Beperkte coderingsopties kunnen echter nog steeds een manipulatierisico vormen.
- Zorg ervoor dat de actuator niet kan worden verwijderd met standaardgereedschap door het gebruik van eenrichtingsschroeven, klinknagels of het boren van gaten in de schroefkoppen.
- Als er geen codering is of alleen een lage/gemiddelde codering (minder dan 1000 verschillende codes), installeer de schakelaar dan zo dat de actuator niet kan worden aangesloten als de deur open is. U kunt de schakelaar ook verbergen voor de aandrijving. Beide opties zijn lastig te implementeren en kunnen aanzienlijke technische inspanningen vereisen, waardoor ze voornamelijk haalbaar zijn voor in serie geproduceerde machines.
3. Naderingsschakelaar, ongecodeerd. Deze schakelaars zijn vergelijkbaar met mechanische schakelaars met afzonderlijke actuators. In plaats van mechanisch worden ze echter elektronisch geactiveerd wanneer de actuator zich in de buurt van de schakelaar bevindt. Voor vergrendeling van de beveiliging is een extra mechanische vergrendeling nodig en veel fabrikanten van schakelaars bieden beide functies aan in een enkele eenheid. Net als niet-gecodeerde mechanische schakelaars zijn niet-gecodeerde naderingsschakelaars eenvoudig te manipuleren en daarom zijn de aanvullende vereisten die onder schakelaars van type 2 worden genoemd, ook op deze schakelaars van toepassing.
4. Naderingsschakelaar, gecodeerd. In de norm (EN) ISO 14119, waarnaar wordt verwezen in ANSI B11.19 voor de VS en CSA Z432 voor Canada, worden drie verschillende coderingsniveaus voor deze schakelaars geïdentificeerd, zoals aangegeven in de tabel.
Systeem voor sleuteloverdracht
Vergrendeling van bedrijfsmodi en deuren
In veel toepassingen moet de toegang van de operator tot een gevarenzone worden voorkomen zolang een machine onder stroom staat. Dit kan worden bereikt door beweegbare afschermingen in combinatie met mechanische/elektromechanische vergrendeling. Een reeds lang bestaande technologie op dit gebied is het zogenaamde sleuteltransfersysteem, ook wel “trapped key system” genoemd in de VS en het VK.
Basisfunctie van een sleuteloverdrachtsysteem
- Een sleutel voor het openen van een deur zit vast in een besturingskastje bij de machine totdat de machine wordt uitgeschakeld (zie afbeelding hieronder, nummer 1 en 2).
- Vervolgens kan de sleutel worden verwijderd en gebruikt om een vergrendelde afscherming op de machine te openen (zie afbeelding hieronder, nummer 3 en 4).
- Zolang de afscherming niet gesloten en vergrendeld is, zit de sleutel vast in de afscherming, waardoor de machine niet kan worden ingeschakeld (zie afbeelding hieronder, nummer 5).
Dergelijke sleuteltransfersets zijn voorzien van een hoogwaardige codering en voorkomen daarom op betrouwbare wijze manipulatie van de beveiliging.
Er zijn veel verschillende opties voor sleuteltransfersets:
De sleutel kan verschillende andere sleutels voor verschillende deuren vrijgeven. De sleutel kan ook worden gebruikt om een aardingsschakelaar in werking te stellen voor het veilig uitschakelen van een machinedeel enz. Waar nodig kan de bedieningsvolgorde nauwkeurig worden gecontroleerd en kunnen vertragingen worden geïntegreerd om machines volledig tot stilstand te laten komen voordat ze worden betreden.
Elektronische sleutels die aanwezig zijn mogen gebruikt worden. Elektronische sleutels die de machine niet volledig uitschakelen, maar bepaalde bedrijfsmodi in de machine mogelijk maken en andere uitschakelen. Elektronische sleutels kunnen worden toegewezen aan personeel met verschillende kwalificaties en toegangsrechtniveaus.
1 - Machine running | 2 - Main switch off | 3 - Trapped key removed | 4 - Trapped key transferred to machine cover | 5 - Machine cover open, key trapped
Verplicht
Noodstopschakelaars/drukknoppen
De noodstopfunctie moet altijd beschikbaar en operationeel zijn. Het mag niet worden beschouwd als een alternatief voor andere vereiste beveiligingen. De internationale norm hiervoor is (EN) ISO 13850.
Noodstop
Een noodstop wordt vaak verkeerd begrepen als een selecteerbare veiligheidsmaatregel, maar dat is het niet.
Een noodstop is een functie die vereist is naast andere beveiligingen.
De machinerichtlijn en de machinerichtlijn zeggen beide:
“De noodstopfunctie moet te allen tijde beschikbaar en operationeel zijn, ongeacht de bedrijfsmodus. Noodstopvoorzieningen moeten een back-up zijn voor andere veiligheidsmaatregelen en mogen deze niet vervangen.” MD Bijlage I/MR Bijlage 3 punt 1.2.4.3
De enige uitzonderingen:
- De machine is handbediend en als je de bedieningsknop loslaat, stopt het sowieso.
- Een noodstop in een machine zou het risico niet verminderen.
De stopcategorieën
De noodstop is er in twee categorieën:
- 0 – De noodstop zorgt ervoor dat alle aandrijvingen van gevaarlijke bewegingen onmiddellijk worden losgekoppeld van hun energiebronnen.
- 1 – De noodstop zorgt voor een gecontroleerde stilstand van de aandrijving (meestal door te remmen). Het kan ook een veiligheidsfunctie activeren. Zodra de gewenste toestand is bereikt, worden alle aandrijvingen losgekoppeld van hun energiebronnen.
EN/IEC 60204-1 beschrijft ook een stopcategorie 2, maar deze mag niet worden gebruikt voor een noodstop.
Nooduitschakeling
Deze term wordt niet vaak gebruikt. Het verwijst naar een noodstopcircuit met alleen elektromechanische componenten.
Tot het einde van de jaren 1980 werden alle veiligheidsgerelateerde besturingsfuncties uitgevoerd met elektromechanische schakelapparatuur.
Tegenwoordig gebruiken we echter allerlei elektronische en microprocessorgestuurde veiligheidsapparatuur, dus werd het noodzakelijk om te verduidelijken hoe een noodstop moet functioneren.
Nooduitschakeling verschilt op twee manieren van noodstop:
- Het is altijd in stopcategorie 0
- Er mag alleen elektromechanische apparatuur worden gebruikt (geen elektronica of software toegestaan)
Normaal gesproken is de enige noodstopschakelaar op machines tegenwoordig de hoofdschakelaar. Als deze bedoeld is voor gebruik in noodgevallen, dan moet hij rood en geel gekleurd zijn. Als de hoofdschakelaar niet rood en geel is, dan mag deze niet worden uitgeschakeld in geval van nood, omdat dit bijvoorbeeld het afremmen van gevaarlijke bewegingen zou kunnen verhinderen.
