LED-basierte Leuchten im Maschineninnenraum
Höhere Sicherheit durch optimale Ausleuchtung
In Produktionsgebäuden stehen die an den oftmals hohen Decken angebrachten Lampen häufig als einzige Lichtquelle für die Maschinenbediener zur Verfügung. Eine optimale Ausleuchtung des Innenraums der Maschinen erweist sich jedoch als wesentliche Grundlage, nicht nur für eine zuverlässige Inbetriebnahme und schnelle Störungsbehebung, sondern ebenso für die Sicherheit der Mitarbeiter.
Bild: Phoenix Contact Deutschland GmbHEnergieverbrauch reduziert sich um bis zu 45 Prozent
Soll der Energieverbrauch von Maschinen reduziert werden, konzentrieren sich die Bemühungen überwiegend auf die Verbesserung des Wirkungsgrads der elektrischen Antriebe sowie die Senkung des Druckluftverbrauchs. Der effizienten und optimalen Beleuchtung kommt bislang nur eine geringe oder gar keine Aufmerksamkeit zu. Dabei lässt sich durch die Verbesserung des Beleuchtungskonzepts eine signifikante Einsparung von Energie und deutlich vorteilhaftere Ausleuchtung der Maschine erreichen.
Oft wird zur Beleuchtung des Innenraums von nicht gekapselten Maschinen die Hallenbeleuchtung verwendet, die teilweise noch immer mit Leuchtstoffröhren realisiert ist. Durch die Installation einer LED-Maschinenleuchte direkt innerhalb der Maschine, also deutlich näher an der zu illuminierenden Fläche, lässt sich neben der Verringerung der Verletzungsgefahr Mitarbeiter auch der Energieverbrauch für die Hallenbeleuchtung um bis zu 45 Prozent verringern. Dies, weil rund die Hälfte der Hallenleuchten abgeschaltet werden kann, ohne dass die Beleuchtungsstärkenvorgaben für die Wege in der Halle unterschritten werden.
Die minimalen Beleuchtungsstärken innerhalb einer Maschine sind durch die Normen DIN EN1837 (Sicherheit von Maschinen - Maschinenintegrierte Beleuchtung) und DIN EN12464-1 (Licht und Beleuchtung - Beleuchtung von Arbeitsstätten - Teil 1: Arbeitsstätten in Innenräumen) sowie die Arbeitsstättenrichtlinie ASR A3-4 (Beleuchtung) vorgegeben. Um die am besten geeignete Leuchte hinsichtlich der notwendigen Beleuchtungsstärke, der Applikation, des Maschinentyps, der Größe der auszuleuchtenden Fläche, des Abstands zwischen Leuchte und Zielfläche sowie der Montagemöglichkeiten und -positionen auswählen zu können, hat Phoenix Contact das Portfolio der Produktfamilie PLD (Phoenix Contact Lighting Devices) um acht weitere Maschinenleuchten ergänzt.
Beleuchtung beugt Ermüdung vor
Die PLD-Maschinenleuchten der 100er-Klasse haben eine schmale Bauform von 25 bzw. 35mm Breite, sodass sie selbst bei beengten Platzverhältnissen eingesetzt sowie an schmalen Aluminiumprofilen installiert werden können. Der Abstrahlwinkel von 90°, der große Schwenkbereich der Leuchten sowie die Längenvarianz von 195, 335, 615 und 895mm ermöglichen eine zielgerichtete Ausleuchtung des zu illuminierenden Bereichs. Eine Farbtemperatur von 5000K (neutralweiß) sowie der Farbwiedergabeindex (Colour Rendering Index, CRI) von mindestens 80 sorgen zudem für eine naturgetreue Darstellung der Farben. Die diffuse Blende der Leuchten führt zu einer effizienten Lichtpunktzerlegung, die sowohl eine Blendung des Maschinenbedieners verhindert als auch eine homogene Ausleuchtung sicherstellt. Die einheitliche Beleuchtung beugt dabei einer schnellen Ermüdung des Maschinenbedieners vor, die in der Regel bei starken Unterschieden zwischen der minimalen Beleuchtungsstärke Emin und der mittleren Beleuchtungsstärke Em im Bereich der Sehaufgabe eintritt. Gemäß DIN EN1837 muss die mittlere Beleuchtungsstärke hier mindestens 500lx und die Gleichmäßigkeit Emin/Em mindestens 0,7 betragen. In der unmittelbaren Umgebung der Sehaufgabe hat die mittlere Beleuchtungsstärke mindestens 300lx mit einer Gleichmäßigkeit von mindestens 0,3 aufzuweisen.
Hohe Lebensdauer
Ein Grundkörper aus Aluminium, die Blende aus dem thermoplastischen Kunststoff PMMA, Seitenteile aus glasfaserverstärktem Kunststoff sowie ein spezielles Dichtkonzept für die Blende und die Seitenteile machen die Leuchten unempfindlich gegen hohe Umgebungstemperaturen, Flüssigkeiten und Staub. Aufgrund der Konstruktion in Schutzart IP 54 sowie einer LED-Lebensdauer von mehr als 60.000 Stunden lassen sie sich wartungsfrei z.B. in Druck-, Textil- und Holzbearbeitungsmaschinen sowie Produktions- und Montageanlagen nutzen. Alle Leuchten werden mit 24VDC versorgt. Der integrierte Schutz gegen Verpolung und zu hohe Versorgungsspannung sichert vor einem vorzeitigen Ausfall ab. Darüber hinaus werden die Leuchten, die einen Durchmesser von 35mm haben, bei einer Umgebungstemperatur von über 50°C automatisch gedimmt, um eine Überhitzung und folglich einen Ausfall zu vermeiden.
Bild: Phoenix Contact Deutschland GmbHBeleuchtung passt sich an
Der Anwender kann die Maschinenleuchten einfach mit dem zum Lieferumfang gehörenden Montagezubehör auf einer ebenen Fläche oder an einem Aluminiumprofil anbringen. Der in sie eingebaute A-kodierte M12-Anschluss erlaubt anschließend die werkzeuglose Anbindung der Zuleitung, deren Länge je nach Applikationsanforderung individuell auswählbar ist. Bei der Verwendung in längeren Maschinen reduziert sich der Verkabelungsaufwand, wenn je nach Leistungsaufnahme bis zu 14 Leuchten auf kürzestem Weg über Leitungen mit M12-Steckverbindern in Serie geschaltet werden. Nach der Inbetriebnahme lässt sich die Leuchte um einen Winkel von +/- 60° schwenken oder fest auf einen Winkel von +/-90° einstellen, damit sich die Beleuchtung optimal an die Aufgaben und Rahmenbedingungen anpasst.
Leistungsloses Ein- und Ausschalten
Die LED-Maschinenleuchten können direkt aus der Maschinensteuerung heraus mit einem statischen 24V-Signal z.B. über den digitalen Ausgang einer I/O-Station in Schutzart IP20 oder eines I/O-Moduls in Schutzart IP67 leistungslos ein- und ausgeschaltet und somit in das Maschinenkonzept integriert werden. Vor allem bei der Serienschaltung mehrerer Leuchten entfällt auf diese Weise das im Vergleich zum Wegschalten der kompletten Versorgungsspannung notwendige Relais respektive der Schalter mit hoher Stromtragfähigkeit. Bei vier Varianten der Leuchten kann der Maschinenbediener die Helligkeit in Zehn-Prozent-Schritten zwischen 50 und 100 Prozent konfigurieren und die Beleuchtung damit bestmöglich an die entsprechende Aufgabe adaptieren. Die Dimmung lässt sich hierbei entweder nur über ein zusätzliches 24V-Signal (Dimmstufen 40 Prozent und 70 Prozent) oder über zwei zusätzliche 24V-Signale (Dimmstufen 50 Prozent, 60 Prozent, 80 Prozent und 90 Prozent) realisieren. Die Pin-Belegung des M12-Anschlusses der Maschinenleuchten ist dazu so ausgelegt, dass die Leuchte direkt über eine Leitung mit M12-Steckverbindern an ein I/O-Modul in Schutzart IP67 angekoppelt werden kann, das pro M12-Anschluss sowohl über zwei digitale Ausgänge an Pin 2 und Pin 4 als auch eine 24VDC-Versorgung an Pin 1 und Pin 3 verfügt. Bei dieser Konstellation lässt sich die Leuchte leistungslos ein- und ausschalten sowie auf 40 Prozent oder 70 Prozent dimmen.
Verletzungsrisiko reduziert sich
Sofern Maschinen beleuchtet werden sollen, in denen eine raue Umgebung vorherrscht, zeigen sich die PLD-Maschinenleuchten der 200er-Klasse in Schutzart IP67 als passende Wahl. Dies, weil sie eine Resistenz gegen Kühl- und Schmiermittel aufweisen sowie mit einem 4mm dicken Sicherheitsglas ausgestattet sind. Zur optimalen Anpassung an die jeweiligen Beleuchtungsaufgaben stehen bei der 200er-Klasse ebenfalls Leuchten in unterschiedlichen Längen, mit zwei verschiedenen Abstrahlwinkeln und Durchmessern sowie mit Serienschaltung zur Auswahl. Alte Rohrleuchten mit Neonröhren können gegen effizientere LED-Leuchten mit einem Durchmesser von 70mm ausgetauscht werden, ohne das Montagematerial ändern zu müssen. Aufgrund ihrer langlebigen LED-Technik illuminieren die PLD-Maschinenleuchten den Maschinenraum blendfrei und effizient. Unterschiedliche Längen, Abstrahlwinkel und Ansteuermöglichkeiten erlauben dabei eine individuelle Integration in ein vorhandenes oder neu geplantes Maschinenkonzept. Indem die Bediener nun beste Sicht auf die zu erledigenden Aufgaben haben und einer Ermüdung der Augen vorgebeugt wird, reduziert sich ihr Verletzungsrisiko deutlich. Das sollte ein wesentliches Argument sein, damit Unternehmen entsprechende Leuchten in den von ihnen betriebenen Maschinen verlangen.
In Produktionsgebäuden stehen die an den oftmals hohen Decken angebrachten Lampen häufig als einzige Lichtquelle für die Maschinenbediener zur Verfügung. Eine optimale Ausleuchtung des Innenraums der Maschinen erweist sich jedoch als wesentliche Grundlage, nicht nur für eine zuverlässige Inbetriebnahme und schnelle Störungsbehebung, sondern ebenso für die Sicherheit der Mitarbeiter.
Bild: Phoenix Contact Deutschland GmbHEnergieverbrauch reduziert sich um bis zu 45 Prozent
Soll der Energieverbrauch von Maschinen reduziert werden, konzentrieren sich die Bemühungen überwiegend auf die Verbesserung des Wirkungsgrads der elektrischen Antriebe sowie die Senkung des Druckluftverbrauchs. Der effizienten und optimalen Beleuchtung kommt bislang nur eine geringe oder gar keine Aufmerksamkeit zu. Dabei lässt sich durch die Verbesserung des Beleuchtungskonzepts eine signifikante Einsparung von Energie und deutlich vorteilhaftere Ausleuchtung der Maschine erreichen.
Oft wird zur Beleuchtung des Innenraums von nicht gekapselten Maschinen die Hallenbeleuchtung verwendet, die teilweise noch immer mit Leuchtstoffröhren realisiert ist. Durch die Installation einer LED-Maschinenleuchte direkt innerhalb der Maschine, also deutlich näher an der zu illuminierenden Fläche, lässt sich neben der Verringerung der Verletzungsgefahr Mitarbeiter auch der Energieverbrauch für die Hallenbeleuchtung um bis zu 45 Prozent verringern. Dies, weil rund die Hälfte der Hallenleuchten abgeschaltet werden kann, ohne dass die Beleuchtungsstärkenvorgaben für die Wege in der Halle unterschritten werden.
Die minimalen Beleuchtungsstärken innerhalb einer Maschine sind durch die Normen DIN EN1837 (Sicherheit von Maschinen - Maschinenintegrierte Beleuchtung) und DIN EN12464-1 (Licht und Beleuchtung - Beleuchtung von Arbeitsstätten - Teil 1: Arbeitsstätten in Innenräumen) sowie die Arbeitsstättenrichtlinie ASR A3-4 (Beleuchtung) vorgegeben. Um die am besten geeignete Leuchte hinsichtlich der notwendigen Beleuchtungsstärke, der Applikation, des Maschinentyps, der Größe der auszuleuchtenden Fläche, des Abstands zwischen Leuchte und Zielfläche sowie der Montagemöglichkeiten und -positionen auswählen zu können, hat Phoenix Contact das Portfolio der Produktfamilie PLD (Phoenix Contact Lighting Devices) um acht weitere Maschinenleuchten ergänzt.
Phoenix Contact Deutschland GmbH
Dieser Artikel erschien in GEBÄUDEDIGITAL 3 (Juni) 2020 - 03.06.20.Für weitere Artikel besuchen Sie www.gebaeudedigital.de
