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Machineveiligheid
vanuit het standpunt van de eindgebruiker
Frank Schmidt, Schmersal
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française
Vandaag de dag is het vanzelfsprekend dat een machine of installatie
beantwoordt aan de essentiële eisen van de EG-richtlijnen betreffende de
machineveiligheid. De bedrijfsleider die echter een machine wil kopen,
moet zich nauwgezet met de veiligheid bezighouden. Hij beschikt immers
over een grote keuze wat de te gebruiken beschermvoorzieningen betreft en
wat hij ook kiest, zijn keuze zal altijd een weerslag hebben op de
productiviteit van de machine.
Over het algemeen beantwoorden de machines die op de markt aangeboden
worden, aan de vereisten van de Machinerichtlijn en haar normen: zij
dragen de CE-markering en de documentatie vermeldt de normen die in acht
genomen werden bij het bouwen van de machine. Dit betekent echter niet dat
de exploitant of veiligheidsverantwoordelijke zich niet meer om de
veiligheid moet bekommeren. Het is eerder een noodzaak de verschillende
opties voor het beveiligen van gevarenzones nauwkeurig onder de loep te
nemen.
Het werkingsprincipe
Meestal moet men bepalen welke beschermvoorziening het meest geschikt is
voor de veiligheidsfunctie in kwestie: moet men een beroep doen op
veiligheidshekwerk of conventionele deuren of gebruikt men eerder
aanrakingsvrije beschermvoorzieningen zoals veiligheidsfotocellen en
veiligheidslichtgordijnen? Het is een feit dat optoelektronica een grotere
flexibiliteit biedt. Momenteel bestaan er veiligheidslichtschermen en
–lichtgordijnen met geïntegreerde mutingsensoren, die een onderscheid
kunnen maken tussen mens en materiaal. Voorwerpen of goederen kunnen
zonder stilstand van de machine in de beveiligde zone getransporteerd
worden, omdat de sturing tijdelijk de optoelektronica overbrugt. Als een
operator daarentegen de gevarenzone wil betreden, wordt hij als dusdanig
herkend en legt de sturing ogenblikkelijk de machine stil.
Deuren: sensoren in plaats van schakelaars
De conventionele deuren kunnen eveneens met een aanrakingsvrije
beveiliging gecombineerd worden, op voorwaarde dat men veiligheidssensoren
installeert in plaats van veiligheidsschakelaars. Oorspronkelijk werden
deze sensoren hoofdzakelijk in de voedingsnijverheid met zijn strenge
hygiënische eisen gebruikt, omdat het volledig gladde oppervlak van de
sensor en de bedieningssleutel een gemakkelijke reiniging toelaat.
Ondertussen hebben ook andere sectoren de talrijke voordelen van de
veiligheidssensoren ontdekt. Zij laten bijvoorbeeld een grotere speling
van de deur toe en onlangs kwamen veiligheidssensoren met dezelfde
afmetingen als de courante veiligheidsschakelaars op de markt, waardoor
zij dus volledig compatibel zijn.
De installatie van een veiligheidsvergrendeling kan de productiviteit
verhogen
Om productieredenen kan het soms nuttig zijn een veiligheidsvergrendeling
te installeren in plaats van een conventionele veiligheidsschakelaar,
waardoor de operator de deur pas aan het einde van de volledige cyclus kan
openen. In dit geval moet de veiligheidsvergrendeling met een veilige
stilstandbewaker gecombineerd worden; deze laatste laat immers toe de deur
sneller te openen dan een veiligheidstijdrelais.
Een derde mogelijkheid: tactiele beschermvoorzieningen
Naast de elektromagnetische en optoelektronische beschermvoorzieningen
bestaat er nog een derde categorie: de tactiele beschermvoorzieningen
zoals veiligheidsschakelstrips en veiligheidsmatten. Veiligheidsmatten
worden eerder gebruikt voor het beveiligen van gevarenzones in de
nabijheid van industriële robots. Zij zijn gemakkelijk te monteren en
passen zich flexibel aan iedere wijziging in de opstelling aan. Voor deze
functie biedt Schmersal een modulair systeem aan met vijf afmetingen, die
willekeurig gecombineerd kunnen worden. Veiligheidsmatten zijn een robuust
en goedkoop veiligheidssysteem gebleken, vooral in de auto-industrie.
Veiligheidsschakelstrips worden gebruikt ter bewaking van zones waar er
snij- of pletgevaar heerst. Ook hier biedt Schmersal iets speciaals:
veiligheidsschakelstrips volgens het optoelektronische principe. In het
rubberprofiel zijn de mechanische contacten vervangen door een fotocel die
onmiddellijk een signaal doorstuurt naar de veiligheidsmodule als het
lichtcontact onderbroken wordt. Bovendien kunnen deze
veiligheidsschakelstrips door de gebruiker zelf geconfectioneerd worden.
Ergonomie belangrijk
Ergonomie is een zeer belangrijk (en vaak verwaarloosd) element dat in
hoge mate bijdraagt aan de productiviteit van de machine: denken we maar
aan bedieningshandgrepen of alle componenten die een onmiddellijke actie
vereisen in geval van gevaar, zoals noodstopknoppen. De plaatsing van de
noodstop moet dus goed doordacht zijn. Voor grotere en complexere
installaties kan het nuttig zijn een noodstop-trekkoordschakelaar te
installeren, die over de volledige kabellengte (tot 50 meter) bediend kan
worden. Ook de ontgrendelknop van de veiligheidsvergrendeling moet op de
meest geschikte plaats geïnstalleerd worden. De beste oplossing is nog
altijd hem direct in de deurhandgreep te integreren. De
deurgreepschakelaars van de serie TG kunnen eveneens met andere
veiligheidscomponenten zoals een noodstopdrukknop en een resetknop
uitgerust worden.
Alle informatie binnen handbereik
Hoewel zij in de praktijk vaak vergeten worden, zijn “visualisatie” en
“waarschuwing” twee heel belangrijke elementen voor de operatoren. Immers,
een gewaarschuwd en goed ingelicht operator telt voor twee en kan zich
perfect afstellen op de werkingstoestand van de machine. De deurhandgrepen
visualiseren de bedrijfstoestand van de veiligheidsvergrendeling via LED’s
en melden zo de toestand van de deur (vergrendeld of ontgrendeld) aan de
operator. Om gevaar te signaleren kan de gebruiker zelf uit een uitgebreid
gamma kleuren, lichtbronnen (peertjes, lichtgevende dioden), lichttypes
(permanent, knipperlicht, flitslicht) en modulaire montagemogelijkheden –
en zelfs akoestische elementen – kiezen om een lichtkolom op maat samen te
stellen.
Talloze mogelijkheden
In dit artikel worden de onderwerpen slechts kort toegelicht; zij worden
nergens gedetailleerd besproken. Zij dienen uitsluitend als
geheugensteuntje en tonen de verschillende mogelijkheden om een
veiligheidsfunctie te verwezenlijken. Zelfs zonder rekening te houden met
de basisvereisten voor machineveiligheid zijn de mogelijkheden voor de
veiligheidsuitrusting van machines en zijn integratie of latere montage in
de productie-installatie enorm uitgebreid. Management en
veiligheidsingenieurs moeten zorgvuldig alle opties onderzoeken en de
meest geschikte kiezen voor de toepassing in kwestie. Hierdoor verhoogt
niet alleen het veiligheidsniveau, maar ook de productiviteit én de
beschikbaarheid. <<
La
sécurité des machines
Du point vue des exploitants
Frank Schmidt, Schmersal
De nos jours, il est évident qu’une machine ou installation répond aux
directives CE essentielles pour la sécurité des machines. Toutefois, le
chef d’entreprise envisageant l’achat d’une machine doit se préoccuper
plus précisément de la sécurité. En effet, il peut choisir parmi une large
gamme pour la conception des dispositifs de sécurité et son choix
influencera toujours la productivité de la machine.
Généralement, les machines offertes répondent aux exigences prescrites par
la Directive „Machines» et ses normes: elles portent le marquage CE et la
documentation reprend les normes qui ont été respectées lors de la
construction de la machine. Ceci ne signifie cependant pas que
l’exploitant ou le responsable de la sécurité ne doit plus se soucier de
la sécurité. Il est plutôt recommandé d’examiner soigneusement les
différentes options pour la sécurisation des zones dangereuses.
Le principe de fonctionnement: sans contact ou mécanique?
Dans la plupart des cas, il faut déterminer le type de protection qui
convient au mieux pour la fonction de sécurité en question : faut-il
employer des grilles de protection ou des protecteurs conventionnels ou
plutôt des dispositifs de protection sans contact tels que des barrages
optoélectroniques de sécurité et des barrières immatérielles de sécurité
?
L’optoélectronique permet une flexibilité supérieure. Actuellement, il y
a des barrières immatérielles et rideaux lumineux de sécurité avec des
capteurs d’inhibition intégrés (image 1), qui peuvent faire la distinction
entre l’homme et le matériel. Des articles ou objets sont transportés dans
la zone de protection sans que la machine ne soit arrêtée, puisque la
commande ponte temporairement l’optoélectronique. Si par contre un
opérateur veut pénétrer dans la zone dangereuse, il sera reconnu et la
commande arrêtera immédiatement la machine.
Les protecteurs: des capteurs au lieu d’interrupteurs
Les protecteurs conventionnels conviennent également pour une protection
sans contact, à condition que les interrupteurs de sécurité soient
remplacés par des capteurs de sécurité. A l’origine, ces capteurs étaient
principalement utilisés dans l’industrie agroalimentaire pour des raisons
hygiéniques, puisque la surface du capteur et de l’actionneur entièrement
lisse permet un nettoyage facile. Entre-temps, les autres branches ont
également découvert les nombreux avantages des capteurs de sécurité. Ils
permettent par exemple un jeu supérieur du protecteur et très récemment,
des capteurs de sécurité avec les mêmes dimensions que les interrupteurs
de sécurité courants (image 2) - garantissant donc une compatibilité
entière - ont été commercialisés.
L’installation d’un dispositif d’inter-verrouillage peut augmenter la
productivité
Pour des raisons de productivité, il peut s’avérer parfois utile d’installer
un dispositif d’interver-rouillage au lieu d’un interrupteur de sécurité
conventionnel. Dans ce cas, l’opérateur peut seulement ouvrir le
protecteur après la fin du cycle complet. Dans ce cas, il convient d’utiliser
le dispositif d’interverrouillage en liaison avec un contrôleur d’arrêt de
sécurité, car celui-ci per-met une ouverture plus rapide du protecteur qu’une
minuterie de sécurité. Le Groupe Schmersal a publié une brochure
informative, reprenant un grand nombre de conseils utiles pour faciliter
le choix du dispositif d’interver-rouillage approprié ainsi que leur
intégration dans le circuit de sécurité.
Une troisième possibilité : les dispositifs de sécurité tactiles
Outre les dispositifs de sécurité électromagnétiques et optoélectroniques,
il y a encore une troisième catégorie : les dispositifs de sécurité
tactiles tels que les bords sensibles de sécurité et les tapis de sécurité.
Les tapis de sécurité sont plutôt utilisés pour la sécurisation des zones
dangereuses dans la proximité de robots industriels. Ils permettent un
montage ultérieur facile et s’adaptent facilement à toute modification de
l’aménagement. Pour cette fonction, Schmersal offre un système modulaire
avec cinq dimensions, qui peuvent être combinées au choix (image 3). Les
tapis de sécurité se sont avéré un système de sécurité robuste et
économique, entre autre dans l’industrie automobile.
Les bords sensibles de sécurité conviennent pour la surveillance de zones
présentant un risque d’écrasement ou de coupure. Ici, Schmersal offre
également une particularité : des bords sensibles selon le principe
optoélectronique. Dans le profil caoutchouc, les contacts mécaniques sont
remplacés par un barrage optoélectronique qui transmet immédiatement un
signal au module de surveillance si le contact lumineux est interrompu
(image 4). En plus, les bords sensibles peuvent être confectionnés par l’utilisateur.
Pour l’utilisateur : l’ergonomie est essentielle
L’ergonomie est un élément très important (et souvent négligé),
contribuant largement à la productivité de la machine : par exemple aux
poignées de manœuvre qui sont fréquemment utilisées et à tous les
composants qui nécessitent une action immédiate en cas de danger, tels que
des boutons d’arrêt d’urgence. Il faut donc bien réfléchir sur
l’emplacement de l’arrêt d’urgence. Pour les installations plus grandes,
il peut s’avé-rer utile d’installer un interrupteur d’arrêt d’ur-gence à
commande par câble qui permet un actionnement sur toute la longueur de
câble (jusqu’à 50 mètres).
Il faut également chercher le meilleur emplacement pour installer le
bouton de déverrouillage des dispositifs d’interverrouillage. La meilleure
solution est de l’intégrer directement dans la poignée du protecteur
(image 5). Les poignées interrupteur de la série TG peuvent également être
équipées d’autres composants de sécurité tels qu’un bouton-poussoir d’arrêt
d’urgence et un bouton de réarmement.
Les éléments de visualisation : toute l’information à portée de la main
Bien qu’ils soient souvent négligés dans la pratique, les aspects
‘visualisation’ et ‘avertissement’ sont très importants pour les
opérateurs. En effet, un opérateur averti et bien informé pourra se
conformer optimalement à l’état de fonctionnement de la machine.
Les poignées interrupteur visualisent par LED l’état de fonctionnement du
dispositif d’interver-rouillage et signalisent ainsi l’état du protecteur
(verrouillé ou déverrouillé) à l’opérateur. Pour signaler les dangers, l’utilisateur
peut lui-même choisir parmi toute une série de couleurs, sources
lumineuses (ampoules ou diodes à luminescence), types de feux (permanent,
clignotant, intermittent) et possibilités de montage modulaires – et même
de buzzers - pour composer une colonne lumineuse sur mesure.
En conclusion: de nombreuses possibilités
Dans cet article, les thèmes sont seulement effleurés ; ils ne sont
nullement développés entièrement. Ils servent exclusivement de moyen
mnémotechnique et montrent les différentes possibilités pour réaliser une
fonction de sécurité. Sans même parler des exigences essentielles pour la
sécurité des machines, les possibilités pour l’équipement de sécurité de
machines ainsi que son intégration ou son montage ultérieur dans la
production sont énormes. Les directeurs et les ingénieurs de sécurité
doivent soigneusement considérer toutes les options et choisir la plus
optimale pour l’application considérée. Il en résultera non seulement un
niveau de sécurité supérieur, mais également une productivité et une
disponibilité plus élevée. <<
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