Mensch und Maschine schützen in automatisierten Prozessen

Die normkonformen, modularen Schutz- und Abtrennvorrichtungen des Mindener Spezialisten für Linear-, Profil-Montage-, Verbindungs- und Modultechnik RK Rose+Krieger kommen seit vielen Jahren überall in der Industrie zum Einsatz. Das System dient typischerweise zur Einhausung automatisierter Produktionsprozesse und damit zum Schutz von Menschen und Maschinen. Die Konstrukteure konzipieren Schutzeinhausungen, die den sicherheitstechnischen Herausforderungen des jeweiligen Anwendungsfalles gerecht werden und die auf den gegebenen Raum zugeschnitten sind. Dabei minimiert die Rasterbauweise des Systems den Planungs-, Konstruktions- und Montageaufwand.

So geschehen auch bei einer Schutzeinhausung aus verschiebbaren Falttüren und Acrylglasflächen für die Produktion von Pharmazeutika. Die Herstellung von Medikamenten unterliegt besonders scharfen Vorschriften hinsichtlich Hygiene, Räumlichkeiten, Ausrüstung, Dokumentation und Kontrolle. Weil unter Reinraum-Bedingungen produziert wird, müssen die Fertigungsanlagen entsprechend hohen Anforderungen genügen. Das gilt auch für die jüngste Entwicklung des Familienunternehmens Spilker aus Leopoldshöhe in Ostwestfalen. Für die Produktion von Schmerzpflastern konzipierte Spilker eine Rotationsmaschine, die unterschiedliche Spende-, Stanz- und Laminierprozesse mit dem Vorgang des rotativen Siegelns kombiniert. Dabei werden die von einer Rolle einlaufenden Pflaster zunächst vereinzelt und mit einem Einschnitt zum leichteren Öffnen der einzelnen Pflaster versehen. Anschließend erfolgt die luftdichte Verpackung der Einzelpflaster durch das Versiegeln. Ein essenzieller Teil der Anlage sollte eine Schutzeinhausung werden, die das Einhalten der zahlreichen Vorschriften garantieren würde. Gleichzeitig wünschte der Kunde die problemlose Zugänglichkeit über die gesamte Maschinenlänge sowie einen hohen Lichteinfall.

Bei der Suche nach einem geeigneten Zulieferer für diese Einhausung lernte das Familienunternehmen auf der Hannover Messe das Schutz- und Abtrennsystem sowie die Lineartechnik von RK Rose+Krieger kennen. Der Spezialist für Linear-, Profil-Montage-, Verbindungs- und Modultechnik entwickelte nach den Spilker-Vorgaben ein Gesamtkonzept für eine exakt auf die Maschine und den Platzbedarf zugeschnittene Verkleidung, die auch die hohen Anforderungen der pharmazeutischen Produktion problemlos erfüllt. Basis für die durchsichtige Maschineneinhausung ist der Baukasten des Schutzzaunsystems aus verschiedenen Aluminiumklemmprofilen, Flächenelementen aus Wellengitter, Polycarbonat, Acrylglas oder Trespa sowie den passenden Klemmleisten und Stellfüßen zur festen Verankerung der Aluminiumprofilpfosten auf dem Boden. Für die sichere Verbindung der Schutzzaunelemente an den Pfosten sorgen spezielle Click&Safe-Verbindungselemente. Sie erleichtern im Bedarfs- oder Wartungsfall den schnellen Austausch der einzelnen Felder.

Für Spilker kombinierten die Mindener hell eloxierte Aluminiumprofile des Blocan-Profilsystems mit Konstruktionsprofilen in den unterschiedlichsten Baugrößen und mit Verbindungsadaptern, Anschlussplatten, Knotenwinkeln und Stellfüßen ohne Fundamentwinkel aus dem Schutzzaun-Sortiment. Die Blocan-Profile bilden das Grundgestell der 3,5 Meter langen und rund
1,5 Meter tiefen Maschinenverkleidung.

Für die freie Zugänglichkeit der Maschine über die gesamte Länge sorgen vollständig verschiebbare Falttüren. Der Spezialist fertigte sie aus Aluminium-Rahmenprofilen, ebenfalls hell eloxiert, und entsprechenden Eckverbindern. Jede Tür verfügt über einen ein Meter langen Stangengriff zum leichten Öffnen und zwei Magnete für die Arretierung. Zwei Falttüren sind an einem verschiebbaren Pfosten aus Aluminiumprofilen montiert. Der Pfosten wird über eine Rollführung bewegt und mittels Hebelstangenverschluss arretiert. Er erlaubt das komplette Öffnen der Maschineneinhausung. Bei geöffneter Schutztür stoppt die Maschine umgehend. Dafür sorgen Magnetkontakte am Ende der Einhausung zusammen mit der Maschinensteuerung: Die Magnete sichern die Türe in ihrer Position und geben beim Öffnen ein Signal an die Steuerung. Sechs Millimeter starke Acrylglasscheiben mit einem zweiteiligen Einfassprofil bilden die Flächenelemente der Türen sowie der feststehenden Seitenteile und oberen Abdeckung der Schutzeinhausung. Sie sorgen damit für optimale Sicht auf die gesamte Maschine sowie einen hellen Innenraum. Für einen sicheren Schutz vor Verschmutzung und eine optimale Reinigungsfähigkeit der Einhausung wurden sämtliche Aluminiumteile eloxiert, die Stahlteile gepulvert oder lackiert und die Führungswellen der Lineareinheiten hartverchromt. Zusätzlich deckte der Spezialist alle offenen Nuten der Konstruktionsprofile mit Kunststoffabdeckprofilen in silbergrau ab.

Die gesamte Verkleidung wurde zunächst zwecks Abnahme bei RK Rose+Krieger montiert, anschließend abgebaut, transportgerecht vormontiert bei Spilker angeliefert und dort an der Maschine erneut aufgebaut. Beim Kunden übernahm das Familienunternehmen dann die bauseitige Anbindung der Einhausung zusammen mit dem Aufbau der eigentlichen Produktionsanlage. „Von der Firma RK Rose+Krieger erhielten wir nicht nur ein Angebot für die Einhausung, sondern es wurde für uns ein detailliertes Konzept entwickelt, vorab als 3D-Entwurf präsentiert und genau auf die Anforderungen der Maschine abgestimmt“, resümiert Simon Willmann, zuständiger Projektleiter bei Spilker.

Auch darauf, dass die Maschineneinhausung die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG und die Norm EN ISO 14120:2015 (D) erfüllt, kann sich das Familienunternehmen ebenso wie jeder andere Anwender des Schutzzaunsystems von RK Rose+Krieger verlassen. Denn die Mindener Spezialisten entwickelten eigens eine Prüfmethode, mit der die Normkonformität des Schutz- und Abtrennsystems nachgewiesen werden kann. Schließlich gilt es nach der Norm, nicht mehr nur zu begründen, warum das Schutzzaunsystem einen definierten Abstand zur Maschine einzuhalten hat und wie groß dieser sein muss. Gemäß der überarbeiteten Norm muss der Hersteller jetzt auch belegen, wie das jeweilige Schutzsystem auf einwirkende Kräfte reagiert.

Dieser Nachweis kann über eine Pendelprüfung erbracht werden, deren Bedingungen ebenfalls die Norm vorgibt. Dabei wird festgehalten, wie sich das Schutz- und Abtrennungssystem beim Einwirken einer bestimmten kinetischen Energie verhält. Aus den Prüfergebenissen ergeben sich dann die erforderlichen Abmessungen und Ausführungen des Schutz- und Abtrennungssystems. Biegt sich das System beispielsweise um insgesamt 200 Millimeter durch, dann sollte der Mindestabstand zur Maschine nach DIN ISO 13857 plus 200 Millimeter sein. Rutscht das Wellengitter oder ein anderes Flächenelement bei der Prüfung aus dem Rahmen, kommt dies dem Versagen der Abtrennvorrichtung gleich. Sie wäre damit maximal zur Abtrennung von Bereichen ohne Gefährdung beweglicher Teile einsetzbar.