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食品機械向けセーフティ・ソリューション 特別な環境下での機械安全
食品機械向けセーフティ・ソリューション 特別な環境下での 特別な環境下での機械安全 な環境下での機械安全 食品機械には、機械安全のコンポーネント・システムに対し、特別な 要求事項がある。個別ケースにもよるが、衛生、液体・粉塵の侵入を妨ぐ 密閉、産業部門別特別規則の履行、防爆、高温・低温への適性などが 挙げられる。これらの特別な環境用途に開発されたセーフティスイッチ の使用が推奨される。 機械安全が非常に複雑なタス クであることは明白なことであり、 機械・設備用保護装置が設計さ れ、必要なコンポーネントが選択 される。また、機械指令に基づい た多くの規格があり、コンポーネ ントの選択方法を細かく定義し、 個別危険箇所の保護に関する 様々な可能性についても記述さ れている。 衛生上の特別要求事項 食品機械に取り付けられる保護 装置は、多くの場合、機械安全の 一般的な規則の他に、衛生上の 要求事項も考慮しなければならな いため、様々な選択肢がある。 図 1:セーフティセンサは、電気機械式セ ーフティスイッチと比較して、食品機械用 途で多くの利点を提供している。写真は、 食品機械の衛生用途に特別に開発された BNS40S である。 ©Schmersal Japan Branch Office これらの取扱領域は、機械安全 程複雑ではないが、同様に特別 な注意が必要とされる。 まず最初に、選択されたセーフ ティスイッチが以下の 4 つの衛生 領域のどこに取り付けられるかが 確定されなければならない。ドラ ドラ イ領域では、汚染保護のみが必 領域 要となる。また、飛沫 飛沫領域 飛沫領域では、 領域 作業者が食品と機械に接触する ため、汚染・相互汚染が生じるリス クがある。ウェット ウェット領域 ウェット領域では、細菌 領域 汚染の高リスクが生じる。；そのた め、前述の衛生予防方策として、 定期的に実施する化学製品・高 温洗浄による低圧洗浄が挙げら れる。更に、頻繁に強い薬品によ る高温蒸気洗浄や高圧洗浄が実 施される耐環境性が強い 耐環境性が強い領域 耐環境性が強い領域で 領域 の汚染リスクは、高くなる。つまり、 そのような領域に取り付けられる スイッチは、少なくとも 80 バール の水圧と 80℃の温度に耐えなけ ればならない。 第一の特性として、スイッチは、 頻繁に実施される洗浄工程に耐 えなければならない。その洗浄工 程には、電気式あるいは電気機 械式のコンポーネントにおける実 現化が容易ではなく、材質の選 択とシーム性という高い要求事項 が必要とされる。また、第二の特 性として、衛生上のデザインに基 づいて設計されなければならず、 埃が溜まる可能性は、排除されな ければならない。それに関しては、 規格 EN 1672-2「食品加工機械－ 基本概念－第2部：衛生的要求事 項」において、適切に記載されて いる。従来の電気機械式セーフ ティスイッチや電磁ロック付セー フティドアスイッチは、少なくとも、 ウェット領域と強い薬剤領域での 使用からは除外される。 食品機械向け独自スイッチ製品 食品機械向け独自スイッチ製品 のラインアップ そのような理由から、食品機械 製造では、従来の電気機械式セ ーフティスイッチの代わりにセー フティスイッチが最初に取り入れ られた。 衛生上のデザインと効果的な密 衛生上のデザインと効果的な密 封 従来のセーフティスイッチは、 これらの環境下では、取付られな いことは、明らかである。衛生上 の要求事項として、2 つの全く異 なる特性が必要となる。 1 図 2:円柱形状の CSS30S は、特に、ステン レス製カバーの背面への取付に適してい る。また、プラスティック製ケース仕様 CSS30 も納品可能である。 Ni2/KAS/E-mail Newsletter/特別な環境下での機械安全/10/06/2013/NiKy 非接触式セーフティスイッチは、 センサとアクチュエータの表面が 円滑なため、問題なく洗浄出来、 プラスティック製カバーの背面な どにも取り付けられる。 これらの産業に特化した機械 安全での新製品として、セーフテ ィ磁気スイッチ BNS40S（図 1）が挙 げられる。ウェット領域の近くでの 製品使用など最高位のアプリケ ーション向けに開発されている。 また、ステンレス製ケースは、腐 食・洗浄液に耐性があり、表面が 精密に磨かれたスリムなデザイン は、食品機械の典型的な周囲環 境に適している。 BNS40S は、保護等級 IP69K を 満たすため、高圧洗浄が要求さ れるアプリケーションにも適して いる。長い動作距離により、非磁 性体カバーの背面での取付が可 能となる。設計上、埃が溜まらな いようにすることが重要視され、コ ンポーネントは、ECOLAB 指令に 従って、実際の洗浄方法に従っ て試験される。 隠された取付用： 隠された取付用：CSS 取付用：CSS 技術のあ るセーフティセンサ CSS30S（図2）は、BNS40S と同様 に最高位のアプリケーションに対 応するが、別の方向性で開発さ れたものである。 図 3：RFID 技術内蔵の RSS36 セーフティ電 子センサにより、様々なレベルの無効化 防止対策が可能。 ©Schmersal Japan Branch Office この円柱形状のセーフティセンサ は、Schmersal で開発・特許取得済 の CSS(コード化セーフティセン サ)技術をセンサとアクチュエータ 間の双方向の通信用に使用して いる。これらの動作原則の利点は、 最大 31 セットまでの直列接続が 出来、セーフティリレーユニット 1 個で評価できることにある。また、 安全回路は、直列接続において も、ISO 13849-1 に従った PL e（SIL3、 カテゴリ4）を満たす事が可能であ る。更に、センサは、保護扉のズ レを検出し、早期に警告すること が出来る。それにより、食品製造 設備で望まれない機械の停止を 回避出来る。 CSS30S は、ステンレス製ケース で完全に覆われ、保護等級 IP69K を満たす。CSS センサ技術により、 ステンレス製カバーを使用しても 機能するように改造されたが、代 替として、プラスティック製ケース のコストパフォーマンスの良い仕 様 CSS300 も対応可能である。 RFID 内蔵による新たな可能性 食品・包装機械で既に幅広く使 用されている他のセーフティセン サとして、RSS36（図 3）があるが、 AS-i インターフェイスが最近組み 込まれた。これらのセーフティセ ンサは、CSS 技術の他に、RFID チ ップを装備し、高レベルの無効化 防止を実現するための様々なコ ード化を行うという要求を満たす。 更に、RSS36 の機能として、汎 用製品へ取り付ける事が出来る 事、長い 動作距離、保護等級 IP69K がある。このセンサは、堅牢 な設計のため、小型扉やスラップ にストッパーとして使用可能であ る。また、オプション対応のプラス ティック製カバーに内蔵されてい るマグネットラッチにより、衛生用 途対応のストッパーの設置が不 要となった。 2 これらの特徴により、RSS36 は、 食品機械における危険箇所の保 護を含めた様々なアプリケーショ ンで使用されている。しかしなが ら、過酷な環境下では、ステンレ スケース（図 1 参照）のあるセーフ ティセンサを取り付ける方がより 好ましい。 画期的な機能をもつ電磁ロック付 画期的な機能をもつ電磁ロック付 セーフティドアスイッチ Schmersal が市場に出したばか りの画期的な機構をもつ電磁ロッ ク 付セ ー フ テ ィ ド ア ス イ ッ チ AZM300（図 4）は、食品・包装機械 向けだけではなく、数多くのアプ リケーションに対して開発された。 更に、回転クロスにより力を保持 する画期的な機構により、多様な 取付が可能となる。AZM300 の特 徴として、RFID センサ技術による 標準的なコード化と調節可能なラ ッチ力が挙げられる。AZM300 の 衛生設計は開発時に考慮され、 保護等級 IP69K を満たすため、衛 生用途への適用に非常に適す る。 食品機械向け最新技術 (state(state-ofof-thethe-art) 食品機械には、非常に特殊な 機械安全のコンポーネントとシス テムに関する追加要求事項があ るが、設計者が衛生設計に従っ て開発されたコンポーネントを選 択する限りにおいて、それらの追 加要求事項を問題なく満たすこと が出来る。セーフティスイッチは、 低温アプリケーション・防爆の要 求事項を基にする粉末原料の充 填設備用などの食品機械製造以 外への使用も可能であり、最新技 術(state-of-the-art)を使用し、安全性 と高い生産性を満たす。産業に 特化したポートフォリオと同様に 最低限重要なことは、専門家によ る食品機械のユーザへの適切な ノウハウなどのアドバイスである。 Ni2/KAS/E-mail Newsletter/特別な環境下での機械安全/10/06/2013/NiKy セールス部門は、食品機械とそ れに密接に結びつく包装機械に おける適切な専門知識からなる 産業別マネージメントにより支援 されている。 図 3：画期的な機構をもつ電磁ロック付セ ーフティドアスイッチ AZM300 は、使用者に 多くの利点を提供する。 写真： K.A.Schmersal GmbH & Co.KG, Wuppertal 著者： Siegfried Ruettger, K.A.Schmersal GmbH & Co.KG, Wuppertal 包装・食品機械部門マネージャ ー 出典： http://www.schmersal.com/cms1/opencms/media/loader?id=9996&type=pdf&download=true ©Schmersal Japan Branch Office 3 Ni2/KAS/E-mail Newsletter/特別な環境下での機械安全/10/06/2013/NiKy