Combinazione ottimale - e sicura

I costruttori di macchine sono obbligati da leggi internazionali a immettere sul mercato solo prodotti sicuri. Per questo motivo prima della commercializzazione è necessario eseguire un'analisi dei rischi con relativa valutazione e redigere l'apposita documentazione. La valutazione dei rischi consente di identificare la soluzione di sicurezza adeguata alla macchina o all'impianto in esame.

I costruttori di macchine, che solitamente sono responsabili della scelta dei componenti di sicurezza, hanno a disposizione una varietà di sensori tra cui scegliere. I diversi principi di funzionamento dei sensori offrono numerose possibilità di realizzazione di una soluzione di sicurezza. Lo scopo principale è quello di unire il concetto di produttività a quello di sicurezza e intuitività d'uso.

Se l'utilizzo di una macchina non è intuitivo, infatti, è prevedibile che si verifichi una manipolazione dei dispositivi di sicurezza. In caso di gestione scorretta della macchina, cosa che si verifica una volta ogni mille, la sicurezza dell'operatore viene messa in pericolo. E' proprio in situazioni critiche, ad esempio a causa di pressioni dovute al poco tempo a disposizione, che si verificano gli incidenti. E' quindi compito del costruttore prevedere le possibili cause di manipolazione e quindi eliminarle già in fase di sviluppo della macchina.
 

Per decidere quale sia il componente ottimale per il controllo in sicurezza di dispositivi di protezione mobili secondo la norma EN 60947-5-3 è necessario determinare cosa si debba proteggere e in quale modo.

• Si tratta ad es. di un riparo mobile, di una calotta o di uno sportello che vengono aperti e chiusi spesso?
• Oltre all'uomo è necessario proteggere anche il processo produttivo?
• Quali sono le condizioni ambientali in cui si opera?
• E' possibile che parti metalliche o trucioli si muovano/volino?
• I componenti sono esposti ad elevati livelli di sporcizia, forti vibrazioni, temperature estreme o addirittura ad ambienti a rischio esplosione?
  

Per semplici applicazioni con ripari mobili senza requisiti elevati in termini di protezione contro manipolazione o elusione gli interruttori di sicurezza meccanici sono ancora oggi largamente impiegati. Grazie alla notevole forza di estrazione dell'attuatore, gli interruttori di sicurezza meccanici PSENmech impediscono l'apertura involontaria di un riparo mobile, di una calotta o di uno sportello. Tuttavia sono sempre necessari due interruttori, e questo aumenta notevolmente i costi di progettazione.
 

In caso di livello di sporcizia elevato, il sensore deve essere pulito spesso a causa del depositarsi di trucioli. In condizioni ambientali gravose o quando i ripari mobili con il passare del tempo si abbassano, il ciclo di vita di un sensore diventa notevolmente più breve. In questi casi gli interblocchi di sicurezza PSENbolt rappresentano un'alternativa ottimale agli interruttori di sicurezza meccanici PSENmech: Gli interblocchi PSENbolt rappresentano una soluzione completa composta da interruttore di sicurezza, maniglia e chiavistello.
 

Per ripari mobili difficili da regolare o in situazioni in cui i ripari mobili vengono aperti e chiusi molto spesso, gli interblocchi di sicurezza PSENbolt sono particolarmente indicati poiché l'attuatore viene spinto meccanicamente nella testina di attivazione dell'interruttore. Ciò garantisce che, in caso di chiusura del dispositivo di protezione, l'attuatore venga inserito correttamente nell'interruttore di sicurezza. L'attuatore fornisce quindi protezione meccanica all'interruttore.

Tuttavia sussiste un problema: gli interruttori meccanici offrono un basso livello di protezione contro la manipolazione.
 

Per ripari e sportelli girevoli sono disponibili in alternativa gli interruttori di sicurezza a cerniera PSENhinge. Questi garantiscono una maggiore disponibilità dell'impianto. Gli interruttori PSENhinge infatti offrono protezione contro la manipolazione e consentono di risparmiare spazio poiché sono integrati direttamente in un dispositivo di protezione – più precisamente in una cerniera.
 

Gli interruttori PSENhinge, progettati come unità funzionale e di montaggio, garantiscono un'elevata flessibilità nelle fasi di montaggio, collegamento e regolazione. Grazie a questi interruttori è possibile realizzare sistemi con arresto a destra e a sinistra per una conduzione ottimale con punto di commutazione impostabile e adattabile tra 0° e 270°.
 

Sempre più spesso oggi si utilizzano interruttori di sicurezza senza contatto in particolare nel caso di macchine con movimentazioni frequenti dei ripari e in caso di vibrazioni notevoli. L'elevata tolleranza di intervento permette di installare questi interruttori sulla macchina in modo semplice e flessibile. Gli interruttori di sicurezza senza contatto sono particolarmente adatti in applicazioni che richiedono un grado di protezione elevato (IP67 / IP69K).

Gli interruttori di sicurezza senza contatto operano secondo due principi: interruttori di sicurezza magnetici con elemento normale o con elemento codificato con elevato grado di protezione contro la manipolazione. Entrambi i tipi di interruttori Pilz hanno la stessa custodia, così da permettere un'eventuale sostituzione in un secondo momento in modo rapido ed efficace. 
 

Gli interruttori di sicurezza magnetici senza contatto PSENmag rappresentano per il costruttore un sistema ottimale anche in termini di costi. Connettori e cavi per ogni tipo di montaggio e installazione con un range di intervento garantito di 3 o 8/19 mm permettono un'installazione flessibile, rapida e agevole.

I sensori con connettore angolare posizionato in modo errato sono solo un ricordo. Le dimensioni compatte dei nuovi sensori di sicurezza permettono anche di occultare l'installazione, una caratteristica importante nella progettazione delle macchine.

Anche gli interruttori magnetici però hanno una controindicazione: non sono adatti in applicazioni con sportelli metallici, poiché la polvere metallica viene attratta dal magnete sull'interruttore e ne riduce notevolmente la forza. In questo caso è consigliato l'utilizzo di interruttori a transponder.

Gli interruttori di sicurezza codificati vengono impiegati quando è necessario soddisfare requisiti elevati di sicurezza e allo stesso tempo di protezione contro la manipolazione. Gli interruttori di sicurezza codificati senza contatto PSENcode rappresentano i più piccoli interruttori di sicurezza codificati con controllo integrato, garantiscono un'ottima diagnostica ed integrano la funzione di protezione contro manipolazione ed elusione. Il livello più elevato di protezione contro la manipolazione viene raggiunto grazie alla trasmissione di un codice univoco dall'attuatore all'interruttore (principio chiave-serratura).
 

Grazie a diverse varianti di codice è possibile ottenere diversi livelli di manipolazione: codificato (l'interruttore PSENcode risponde ad ogni attuatore PSENcode) – interamente codificato (l'interruttore PSENcode risponde solo ad un attuatore PSENcode il cui codice può essere modificato per max. 8 volte) – interamente codificato, elemento unico (l'interruttore PSENcode risponde ad un unico attuatore PSENcode il cui codice non può essere modificato).
 

In questo modo un solo interruttore di sicurezza PSENcode è sufficiente per applicazioni fino a PL "e" secondo EN ISO 13849-1, e SIL 3 secondo EN/IEC 62061, o cat. 4 secondo EN 954-1. Il controllo integrato in PSENcode elimina inoltre la necessità di un dispositivo di verifica aggiuntivo.
 

Se per motivi operativi o di montaggio è necessario aprire spesso ripari mobili, calotte o sportelli in modo che il personale possa accedere all'area protetta, è necessario verificare come sia possibile arrestare immediatamente la macchina o l'impianto durante il processo produttivo.
 

Se particolari condizioni ambientali richiedono che i dispositivi di protezione siano posizionati in prossimità di un movimento pericoloso, è necessario impiegare interblocchi di sicurezza. Questo perché i dispositivi di protezione non devono solo essere controllati ma anche bloccati in sicurezza. 

Solo in questo modo l'operatore è protetto anche in caso di movimento pericoloso in fase di funzionamento. Per motivi di sicurezza può anche essere necessario impiegare un meccanismo di bloccaggio solo in combinazione con il rilevamento di fermo macchina o di un tempo di ritardo di sicurezza.

Gli interblocchi di sicurezza vengono utilizzati anche per la protezione del processo produttivo. In particolare nel campo della lavorazione del legno, dell'automotive o nell'industria dell'imballaggio vengono utilizzati macchine e impianti i cui movimenti pericolosi in fase di funzionamento, raffreddamento o indurimento devono essere messi in sicurezza. Se ad es. un "processo di incollaggio" non potesse essere interrotto intenzionalmente o inavvertitamente in qualsiasi momento, questo andrebbe a discapito della qualità.
 

I blocchi meccanici presentano tuttavia lo svantaggio di non poter essere regolati agevolmente, e di avere soprattutto un ciclo di vita molto breve. I ripari mobili di nuova generazione combinano invece il principio degli interruttori di sicurezza senza contatto con la funzione di un interblocco di sicurezza. Pilz propone il sistema di sicurezza per ripari mobili PSENslock, che consiste in un interruttore di sicurezza codificato senza contatto ed un magnete di bloccaggio di sicurezza da 500 N o 1000 N (BG GS-ET 19) integrati in un unico dispositivo.
 

Grazie a questa combinazione delle funzioni di controllo della posizione di sicurezza e di blocco del processo, PSENslock rappresenta un'alternativa sicura allae soluzioni meccaniche tradizionali. L'elevato grado di protezione contro manipolazione ed elusione e l'usura limitata garantiscono un lungo ciclo di vita al dispositivo e un vantaggio in termini di investimento.
 

Dalla combinazione di elettronica e meccanica nasce il nuovo sistema di sicurezza per ripari mobili PSENsgate Pilz. Con un unico sistema è possibile raggiungere la più elevata categoria di sicurezza. Il sistema di sicurezza per ripari mobili unisce le funzioni di controllo dei ripari mobili, interblocco di sicurezza ed elementi operativi con le funzioni di arresto di emergenza e sblocco ausiliario in un unico dispositivo compatto.
 

Il distacco e la rottura del chiavistello vengono riconosciuti dal dispositivo, pertanto il sistema garantisce ancora più sicurezza se utilizzato in macchine con un potenziale di pericolosità particolarmente elevato. Questi sistemi evoluti vengono impiegati soprattutto in caso di grandi ripari mobili, ad es. quelli che permettono al personale operativo di accedere alla macchina o all'impianto.
 

PSENsgate rappresenta una combinazione di dispositivi che in precedenza andavano installati separatamente: in un unico sistema preconfigurato infatti sono disponibili tutte le funzioni di sicurezza e gli elementi operativi. Ciò consente di risparmiare in termini di tempo e costi a livello di progettazione, costruzione, documentazione, fornitura e montaggio.
 

La codifica garantisce il grado più elevato di protezione contro manipolazione ed elusione. Con versioni fino a cinque comandi si può inoltre bloccare la chiusura.
 

Per quanto riguarda la realizzazione di macchinari in termini di sicurezza, non si tratta solo di valutare i singoli componenti bensì anche la loro interazione: soluzioni complete con componenti compatibili fra loro (sensori di sicurezza e tecnica di comando e controllo di sicurezza) offrono un grande potenziale in termini di risparmio in fase di progettazione, costruzione, messa in funzione e montaggio.
 

Affidarsi ai sensori e ai dispositivi di controllo di un unico fornitore significa disporre di interfacce tra componenti già compatibili fra loro. Un vantaggio che andrebbe attentamente considerato: l'utilizzatore non deve consultare schede tecniche ed eseguire test costosi per essere certo che i componenti selezionati possano interagire fra loro senza problemi.

I prodotti Pilz permettono di risparmiare tempo e costi nell'implementazione di tutti i componenti, inclusa la sicurezza certificata.
 

I singoli componenti Pilz possono essere utilizzati in combinazione tra loro per soddisfare ogni esigenza di automazione. La vasta e completa gamma di prodotti copre l'intero spettro dei requisiti di sicurezza per il controllo ottimale dei ripari mobili.
 

Grazie ai dispositivi di controllo più adatti e a cavi precablati – in particolare per il collegamento in serie e la periferia decentralizzata – l'utilizzatore non deve più preoccuparsi dei cavi di collegamento o del materiale necessario al montaggio.

Un prodotto è valido soprattutto in funzione del metodo con cui è stato selezionato ed utilizzato per una specifica applicazione. Per questo motivo Pilz offre una consulenza personalizzata e servizi e supporto completi. Gli utilizzatori possono scegliere liberamente il servizio desiderato a seconda delle proprie esigenze:

dispositivi singoli, sistemi composti da componenti compatibili fra loro, consulenza e supporto nella realizzazione del quadro elettrico o messa in servizio completa di una macchina. O ancora una combinazione ottimale di tutti questi servizi – in sicurezza.