TIA Sicherheitskonzept Prüfstation

Stoky

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Guten Morgen liebes Forum,

ich brauche heute mal ein paar Ideen/Anregungen von der Schwarmintelligenz. ;)


Wir planen den Umbau einer kleinen Prüfstation. Bisher läuft sie über eine Zweihandbedienung, diese soll aber weg und durch einen Starttaster ersetzt werden. Die Prüfstation ist im Prinzip ein kleiner Kasten mit Klappe und Prüfzylindern in die ein Bauteil (vereinfacht als Metallstange anzusehen) eingelegt wird. Da die Stangen immer unterschiedlich lang sind schauen sie aus der Prüfstation raus. Der Kasten ist rundum verschlossen, bis auf das kleine Loch (Durchmesser ca. 15mm). Die Klappe hat eine magnetische Verriegelung und ist sicher auf geschlossen abgefragt. Ist eine Stange eingelegt ist es unmöglich mit den Fingern in den Kasten zu kommen. Das Problem ist natürlich das Loch für die Stange, wenn gar keine Stange eingelegt ist, da man einen Finger durchstecken könnte. Das Loch zu verkleinern geht leider nicht.


Jetzt kommt die entscheidende Frage:

Wie bekomme ich es hin, dass ich die Zweihandbedienung weglassen kann?

Unser bester Ansatz bisher war die Metallstange mittels eines sicheren Sensors auf Anwesenheit abzufragen und nur bei eingelegtem Teil eine Funktion zuzulassen. (z.B. so ein Sensor: http://www.directindustry.de/prod/ifm-electronic/product-544-803909.html )


FDI Eingänge einer ET200SP sind vorhanden, Steuerung ist eine CPU 1512 F-1 mit TIA V14 SP1.


Ich bin für jede Hilfe/Idee/Anregung/Kritik dankbar!

Gruß Christian
 
Auch wenn ich die Antwort schon ahne trotzdem nochmal direkt gefragt:

Passiert dem in das Loch gesteckte Finger etwas oder ist da noch Abstand zu der wie auch immer gearteten Prüfeinrichtung? Lässt sich das Kastengehäuse in Richtung des Lochs noch etwas vergrößern um über den Abstand für Eingriffschutz zu sorgen?
 
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Hallo andy,

wie du schon richtig ahnst ist eine Änderung des Gehäuses keine Option. Die gefahrbringende Bewegung ist ca. 20-30 mm von der Öffnung entfernt. laut Norm müsste der Abstand mindestens 120 mm sein.

Trotzdem vielen Dank für deine Antwort!
 
Ich kann mir deine Prüfstation noch nicht so richtig vorstellen ... aber : wie wäre es mit einem Lichtvorhang oder möglicherweise auch nur einer Sicherheits-LS vor dem "Loch" - hier allerdings ggf. den Abstand zum Loch beachten (wegen mal eben schnell doch noch hinfassen wenn bereits gestartet) ...

Gruß
Larry
 
Hallo Larry,

der Kasten ist quaderförmig und hat grobe Maße von 20cmx50cmx40cm die Klappe ist im Prinzip der komplette obere Teil des Kastens. Da die Klappe sicher abgefragt wird ist sie für die Überlegung egal. Seitlich in dem Kasten ist ein rundes Loch aus dem die Metallstangen rausgucken (Durchmesser ca. 15mm). Liegt kein Teil drin kann man durch das Loch in den kasten packen und sich weh tun.

Da zur gefahrbringenden Bewegung nur ca. 20-30mm liegen wird ein Lichtgitter nicht funktionieren, da es die Gefahr (zwei Prüfzylinder - federrückgestellt) nicht rechtzeitig stoppen kann.

Unsere Überlegung ging daher dahin die Bewegung gar nicht erst starten zu können, wenn kein Teil drin ist. Ich bin mir aber keineswegs sicher, ob das, selbst wenn der Sensor zur Anwesenheitsabfrage sicher (zweikanalig) ist, überhaupt erlaubt ist.

Gruß Christian
 
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Also eine angebaute Kastenverlängerung um die 120mm zu erreichen stelle ich mir als die sinnvollste Variante vor. Von oben zum einlegen, den Deckel auch um 120mm verlängern. Die Verlängerung könnte z.B. ein Halbrohr sein. Da ohnehin in der Richtung was rausguckt...

Ansonsten: Was spricht gegen die Anweseheitskontrolle? Ggf. in doppelter Ausführung im Kasten (Anfang und Ende).

Die Sicherheitslichtschranke vor dem Loch wäre ja letzten Endes faktisch auch eine Kastenverlängerung mit ähnlichen Abmaßen + der u.U. mehr oder minder klobigen Lichtschranke.

Ansonsten fällt mir noch ein Federdeckel vor dem Loch ein mit Stellungsabfrage (sehr leicht manipulierbar).
 
Zuletzt bearbeitet von einem Moderator:
andy_ schrieb:
Ansonsten: Was spricht gegen die Anweseheitskontrolle? Ggf. in doppelter Ausführung im Kasten (Anfang und Ende).
Zum Vergrößern anklicken....

Ich weiß leider nicht, ob das erlaubt ist, da ich keine Norm kenne in der das beschrieben ist. Rein vom logischen Menschenverstand her müsste der Sensor nichtmal zweikanalig sein, da ich ja nur eine Bewegung starten würde wenn das Signal an ist und so bei Kabelbruch ein starten verhindere. Mit der sicheren gepulsten Spannnung des FDI Moduls könnte auch eine falsche Spannung erkannt werden. Wenn mir hier jemand weiterhelfen könnte wäre ich sehr dankbar!

andy_ schrieb:
Ansonsten fällt mir noch ein Federdeckel vor dem Loch ein mit Stellungsabfrage (sehr leicht manipulierbar).
Zum Vergrößern anklicken....

Die Idee hatten wir auch, haben es aber verworfen, da die Feder nach kurzer Zeit kaputt gehen könnte und man das nicht überwachen kann.
 
@Stoky:
Du darfst immer eine Sicherheit durch eine gleichwertige andere Sicherheit ersetzen (unter Berücksichtigung der weiteren Umgebungsbedingungen).
Beispiel : offene Sicherheitstür durch Schaltmatten, Lichtvorhang durch ausfahrende Palette mit Mutings-LS'en

Prinzipiell spricht für mich erstmal nichts dagegen, das Ganze von einer (vernünftigen / sicheren) Teileanwesenheitskontrolle abhängig zu machen ... wenn diese eben nicht deinen Finger auch als Teil erkennt ...

Gruß
Larry
 
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Ob die Teilekontrolle ein- oder zweikanilg ausgeführt werden muss ergibt die Risikobewertung.
Ob die Teilekontrolle ggf. doppelt ausgeführt werden sollte ergibt der Menschenverstand bei Betrachtung von Manipulation und Fehlbedienung.
Bei hohem PLr würde ich die Teilekontrolle doppelt ausführen auch wegen der Plausibilität. Anfang und Ende in der Prüfstation auf einen Prüfling zu überwachen ergibt auch eine Sicherheit gegen Fehlbedienung - nicht unerheblich in einem Prüfprozess.

Metallstangen sollten sich auf jeden Fall von einem Finger unterscheiden lasssen. Den/ die Ringfinger schließt Du über die doppelte Anwesenheitskontrolle aus :ROFLMAO:.
 
Schon Mal vielen Dank für die nützlichen Tipps. Der zuständige Konstukteur der die Risikobeurteilung macht ist leider im Urlaub und hat die Beurteilung noch nicht fertig. Ich vermute mal es wird PLc oder PLd.

Fehlbedienung ist bei dieser Station tatsächlich relativ irrelevant, da das Prüfergebnis keine direkten Konsequenzen hat. Bei Fehlbedienung würde wäre der gemessene Wert 0, was den Prüfer stutzig machen sollte, da dieser Wert nicht vorkommen kann. Da die Interpretation der Messergebnisse ohnehin beim Prüfer und nicht bei der Steuerung liegt sehe ich darin kein Problem.

Üblicherweise habe ich mit Auslegung/Beurteilung nichts zutun, da das immer jemand anderes gemacht hat. Ich habe sonst immer die Normen grob im Kopf und weise meine Kollegen dann auf fehlende Sicherheiten im Konzept hin. Das hat bis jetzt dann bei der späteren Beurteilung immer gepasst. Diese Anwendung war mir allerdings doch etwas neu, da man zumindest argumentieren könnte, dass eine Teileabfrage kein gleichwertiger Ersatz für eine Zweihandbedienung ist.

Sofern ich das PLr habe, wo bekommt ihr dann die Information her, ob ein normaler oder Fehlersicherer Sensor verwendet werden müsste? Sistema?

Gruß Christian
 
Ein normaler Sensor ist ausreichend wenn er ein bewährtes Bauteil ist. Du kannst auch 2 "bewährte" einfache Sensoren nehmen, wenn du 2-kanalige Auswertung brauchst. Oder im Gegenzug eventuell 1 sicheren Sensor. Aber meistens spielen die auch gleich in einer anderen finanziellen Klasse.

Solange du nicht sicherstellen kannst, dass jemand einen Finger hineinsteckt und deine Apparatur damit zum Arbeiten bringt ist es sowieso kritisch. Du müsstest einen Sensor verwenden der erkennt, dass es sich um ein organisches Etwas handelt was grad in der Maschine steckt. Somit wirst du um eine bauliche Variante nicht drumrum kommen, oder halt nur speziell geschultes und eingewiesenes Personal ist Zugang zu dieser Maschine gestattet. Da du ja das Restrisiko mit dem Finger nicht ausschliessen kannst.
Ich denke die Zweihandbedienung hat in dem Fall ihre Berechtigung, ich würde sie nicht ändern. Meiner Meinung nach ist sie das beste Mittel um Verletzungen zu verhindern. Vielleicht höchsten gegen eine moderne Austauschen. Alternative: den Taster in entsprechend sicherer Entfernung anbringen und mit einem Trittsensor sicher verriegeln.

Nachtrag: Diese sicheren Sensoren haben den Vorteil, dass sie oft gleich die Auswertung des Signals vornehmen. Bei den normalen brauchst du halt eine Sicherheitsauswertung extra.
 
Zuletzt bearbeitet:
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Credofire schrieb:
Solange du nicht sicherstellen kannst, dass jemand einen Finger hineinsteckt und deine Apparatur damit zum Arbeiten bringt ist es sowieso kritisch. Du müsstest einen Sensor verwenden der erkennt, dass es sich um ein organisches Etwas handelt was grad in der Maschine steckt.
Zum Vergrößern anklicken....

Dafür sollte ja ein einfacher induktiver Sensor reichen. Der erkennt Metall, aber keinen Finger. Einen Ring am Finger braucht man auch nicht zu Befürchten, da man da nicht weit genug reinfassen kann.
 
Stoky schrieb:
Dafür sollte ja ein einfacher induktiver Sensor reichen. Der erkennt Metall, aber keinen Finger. Einen Ring am Finger braucht man auch nicht zu Befürchten, da man da nicht weit genug reinfassen kann.
Zum Vergrößern anklicken....

Ja das stimmt wohl, mir wäre es trotzdem zu heiss. Warum wollt ihr denn unbedingt von der Zweihandschaltung weg? Hat das einen bestimmten Grund?
 
Handelt es sich evtl. um eine Presse oder Schereinrichtung (im weiteren Sinne), für die die entsprechende c-Norm zur Anwendung kommen muss?
War da nicht die Zweihandbedienung ohnehin festgeschrieben?
 
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Nein, die c-Norm kommt nicht zur Anwendung. Es kann höchstens bei ganz unglücklicher Konstellation zu Quetschungen kommen, wenn man mit dem Finger in das Loch fasst und die Station arbeitet.

Es handelt sich hierbei um einen expliziten Wunsch unseres Kunden. Der Werker muss ansonsten folgendes tun: Teil einlegen, Klappe schließen, Klappe mittels LDT verriegeln, Zweihand drücken bis die Prüfung fertig ist, LDT erneut drücken um Klappe zu entriegeln, Teil entnehmen. Da die Prüfung recht lange dauert muss der Werker 10-15s lang die Zweihandbedienung gedrückt lassen. Unser Kunde hat daher Angst vor Manipulation. Die Überbrückung des Sicherheitsschalters haben wir an der Klappe durch ein zusätzliches sicheres Scharnier ausgeschlossen bzw. zumindest erschwert, bei der Zweihand natürlich den Standard Siemens Baustein im F-Programm der viele Manipulationen erkennt. Letztendlich ist es schlichtweg der Bedienkomfort der erhöht werden soll.
 
@Stoky:
Was passiert denn genau nach dem Betätigen der 2-Hand-Schalter ? Ich vermute, dass eine Klemmung o.ä. herunterfährt. Wenn du die Klemmung (so es denn eine ist) nun sicher abfragst kann die ab dann die Funktion der 2-Hand-Schaltung übernehmen - möglicherweise ...!?

Gruß
Larry
 
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@andy_: Ziel sollte es IMHO sein die Prüfzeit so weit wie möglich zu kürzen. Die Bewegungspause wäre da whl kontraproduktiv. Ein Signalton bei einer 50cm "großen" Maschine halte ich auch für zu viel des Guten. Bei größeren Anlagen würde ich das sonst genauso machen.

@ Larry: Das Werkstück wird durch eine Mechanik zwischen zwei Metallblöcken die an einem Pneumatizylinder hängen geklemmt (c.a 2-3cm vom Loch entfernt) und anschließend an dem Bauteil gezogen (weit vom loich entfernt). Während der Klemmbewegung bewegen sich Blöcke um 1-2cm. Dadurch würde bei Luft abschalten bzw. Zylinder zurückfahren eine weitere Gefährdung entstehen. Die Klemmung sicher abzufragen funktioniert meines Wissens nach nicht, da ja im Normalfall gestartet werden darf/soll. Ich muss "nur" wissen, ob ein Bauteil oder ein Finger in der Station ist.
 
Naja, wenn du sagst es soll komfortabler gemacht werden, sollte man sich schon überlegen ob das Sinn macht. Der Hersteller des Gerätes wird nicht ohne Grund eine Zweihandschaltung verwandt haben. Ich würde Sicherheitsanwendungen auch nur Äquivalent tauschen, also höchstens eine Zweihandschaltung die sich komfortabler bedienen lässt, bzw eine Bedienung ausserhalb der Griffreichweite, also Trittmatte und beispielsweise einen "bequemen" Hebelschalter, der dann die 15 Sekunden betätigt wird.
Warum ist ein Signalton übertrieben? Finde ich nicht. Du musst ja keine Nebelhornanlage verwenden, aber ein Summer ist sicher nicht übertrieben.

Eventuell kann man auch prüfen, ob die Spannzylinder vllt in der Reichweite begrenzt werden können, zB wenn eure Prüflinge immer erst ab 10 mm Durchmesser beginnen.

@ Larry: Wie würdest du das denn sicher abfragen? Wäre denn ein induktiver Sensor dafür ausreichend, deiner Meinung nach? Ein Lichtgitter fällt ja aus, wenn er zB lange Prüflinge hat.
 
@Credofire: Wir sind auch der ursprüngliche Hersteller. Das Loch war früher deutlich größer so das man mit der Hand hineinfassen konnte. Es wurden sich damals schlichtweg keine Gedanken um Alternativen zur Zweihandbedienung gemacht. Die Hupe setzen wir nur bei unübersichtlichen Maschinen ein, da man ja jemanden übersehen könnte. Bei diesem Maschinchen das ca. 1,20cm hoch und 50cm breit ist kann sich aber niemand verstecken. Das Loch ist ca. 20cm von der Zweihandbedienung entfernt.
 
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