De eerste ‘kale’ frames
voor een nieuwe serie Bio Chopper Compact mobiele gewasversnipperaars stonden
eind augustus alweer gereed voor verder
afbouw. Plaats van handeling: Weterings Mechanisatie in ’s Gravenzande, in het
Westland, het kloppende hart van de vaderlandse glastuinbouw. De versnipperaars
zijn een waardevol hulpmiddel bij het ruimen van de kas aan het einde van het
teeltseizoen en de oude planten plaats moeten maken voor nieuwe. Dat doet de
Bio Chopper Compact niet alleen efficiënt en snel, maar – in samenwerking met
Pilz – ook veilig.
Weterings Mechanisatie
is een echt familiebedrijf, vertelt Fabian Hertogh (“Mijn moeder is een
Weterings”), die zijn carrière bij Weterings start in 1996 als engineer, na zijn
studie aan de TU Delft. Sinds 2011 is Fabian mede-eigenaar en maakt als
technisch directeur deel uit van de driekoppige directie. “Weterings
Mechanisatie bestaat ruim 70 jaar. Na de Tweede Wereldoorlog is mijn opa begonnen met het opknappen van allerhande motorfietsjes
en van het een kwam het ander. Daar kwamen handfreesjes bij, daar ging hij ook
in handelen en zo zijn we eigenlijk in de tuinbouwbranche terechtgekomen.”
Inmiddels is Weterings
een naam van betekenis in de glastuinbouw. “Wij zijn voornamelijk
gespecialiseerd in machines die in de tuinbouwbranche worden ingezet. En dan moet
je niet alleen denken dat dit de machines voor de tuinder zelf zijn, maar het
is het hele pakket er omheen. Loonwerkers werken met onze machines . Kassen
moet gebouwd worden – daar maken we machines voor. Kassen moeten gesloopt
worden – ook daar maken we machines voor.”
Leuk
De kennis en ervaring
die Weterings met de bouw van machines voor de tuinbouw heeft opgebouwd, blijkt
ook nog toepasbaar op een ander terrein: de wegenbouw. Niet alleen in de kas
moet tenslotte de grond worden geëgaliseerd, dat geldt ook bij het aanleggen
van bijvoorbeeld fietspaden en parkeerterreinen. Voor de wegenbouw maakt
Weterings daarom onder andere ‘levelers’ en machines die met behulp van
laserapparatuur 3D patronen in de weg kunnen aanbrengen op basis van 3D
CAD-tekeningen. Weterings werkt hiervoor nauw samen met de leverancier die de
hen de laserapparatuur levert, die een tak heeft opgericht voor het bouwen van
complete machines voor de wegenbouw. “Wij maken de staalconstructie en hij
monteert daar zijn laserapparatuur op en dat monteert hij achter een shovel of
een tractor. Het is een andere tak maar leuk om erbij te hebben.”
Nieuw
Drie jaar geleden begint
Weterings met de ontwikkeling van de Bio Chopper Compact en in die tijd neemt Fabian
contact op met Pilz met de nodige veiligheidstechnische vragen. “Voor ons was
het allemaal nieuw. We maakten al verschillende types versnipperaars,
voornamelijk voor loonwerkers. Maar de loonwerker weet hoe de machine werkt en
wat de gevaren zijn. Nu wilden we een machine maken voor de tuinder zelf en die
gaat zijn werknemer met de machine laten werken. Vaak zijn dat ook mensen uit
andere landen die niet met zo’n machine bekend zijn. Je krijgt dus een andere
groep gebruikers. Wij zagen daar het risico dat dit eerder tot gevaarlijk
situaties zou kunnen leiden dan vroeger het geval was.”
In dezelfde tijd speelde
ook de vervanging van de tot dan toe veelgebruikte norm EN 954-1 met de
risicocategorieën B, 1, 2, 3 en 4. De norm zou worden vervangen door de ISO
13849-1, die uitgaat van het Performance Level (PL), en de EN 62061 die werkt
met Safety Integrity Level (SIL). Hoewel volgens Pilz-adviseur Rolf Kingma op
dat specifieke overgangsmoment ook aan de hand van de EN 954-1 een Bio Chopper
Compact had kunnen worden ontwikkeld die aan het vereiste veiligheidsniveau zou
voldoen, is daar in samenspraak met Weterings niet voor gekozen. De nieuwe
versnipperaar zou veiligheidstechnisch aan de hand van de jongste richtlijnen
worden ontwikkeld en gebouwd. Hierbij is gekozen voor de ‘PL-norm’, die in de
industrie als het om de bouw van machines gaat het meest wordt toegepast ,
aldus Rolf. Rolf benadrukt bovendien dat ‘de 954’ inmiddels niet meer is
geharmoniseerd onder de Machinerichtlijn en niet meer als onderbouwing kan
worden gebruikt om aan te tonen dat een machine besturingstechnisch veilig is;
nu moeten de ISO 13849-1 en de EN 62061 worden toegepast.
Gevaren
Om te kunnen beoordelen of de machine met de gekozen
veiligheidscomponenten en de functionele opbouw het gewenste PL-niveau ook zou
halen, werd door Weterings de Pilz PAScal Safety Calculator aangeschaft. Het
grafische softwarepakket berekent het PL- of SIL-niveau dat met de gekozen
veiligheidscomponenten uiteindelijk kan worden bereikt. In die berekeningen
kunnen overigens ook componenten van derden worden meegenomen. Twee medewerkers
van Weterings volgen bovendien een cursus bij Pilz om meer te weten te komen
over de inzet van de Pilz-componenten én machineveiligheid.
Maar om welke gevaren gaat het nu eigenlijk precies? Het
plantmateriaal – bijvoorbeeld tomaten-, aubergine- of paprikaplanten – dat aan
het einde van de uit de kas moet worden verwijderd, wordt door de Bio Chopper
Compact versnipperd en zo in volume flink gereduceerd – zon’80%. Om dat werk te
kunnen voldoen wordt gebruikgemaakt van lange matten . Op de matten wordt het
plantafval gedeponeerd. Vervolgens wordt de mat de Bio Chopper Compact ingetrokken
en opgerold. Het plantafval wordt met behulp van een horizontale ‘schroef’ de
machine in getransporteerd om door roterende messen te worden versnipperd.
Hierna wordt het versnipperde afval via een trechter uitgeworpen.
Beugel
In principe kent de machine twee gevaren. Het mechanisme
dat de mat oprolt, levert in principe geen gevaar op. Is de machine in werking
dan is het afgeschermd door een rooster. De roterende schroef die het plantmateriaal
de Bio Chopper Compact in trekt levert wel een potentieel gevaar omdat een
werknemer een flinke klap van de horizontale schroef zou kunnen krijgen. Daarom
is de Bio Chopper uitgevoerd met een beugel die in de transportstand opgeklapt
staat, maar uitgeklapt moet staan wil de machine kunnen worden gestart. In de
uitgeklapte stand voorkomt de beugel dat de werknemer in de schroef kan reiken.
Roosters aan weerszijden moeten voorkomen dat de werknemer op die wijze door de
sneldraaiende schroef kan worden geraakt. De detectie van de stand van de
beugel ,en dus of de versnipperaar wel of niet mag worden gestart, heeft plaats
met een Pilz PSENcode gecodeerde veiligheidsschakelaar.
Trechter
Een tweede gevaar ontstaat als de trechter aan de
bovenzijde moet worden gedraaid om bijvoorbeeld in verband met de beschikbare
ruimte in de kas aan de andere zijde van de versnipperaar zijn afval moet
‘uitspugen’. Hiervoor moet de trechter worden verwijderd, maar dit betekent dat
de trommel met de messen eigenlijk open en bloot komt te liggen. Dit mag
uiteraard niet als de motor loopt en de
messentrommel nog draait. Maar ook moet rekening worden gehouden met eventueel
nadraaien van de trommel, als de motor net is gestopt. Dit is in principe
opgelost met behulp van een Pilz PSENmech mechanische veiligheidsschakelaar die
als vergrendeling fungeert.
Vóor dat deze mechanische schakelaar kan worden bediend
is met behulp van een tijdvertraging in de Pilz veiligheidsbesturing vastgelegd
dat de motor een minuut moet zijn uitgeschakeld. Zo wordt absoluut zeker
gesteld dat de messentrommel stilstaat. Weterings heeft bovendien in de
behuizing van de veiligheidsschakelaar een LED aangebracht. De LED gaat branden
als de motor een minuut stilstaat, zodat de gebruiker een visueel signaal
krijgt dat de trechter kan worden verwijderd.
De oplossing met de mechanische veiligheidsschakelaar
wordt op de Bio Chopper Compact nog een tweede keer toegepast. De messen moeten
om hun werk te kunnen doen vlijmscherp zijn. Afhankelijk van het gewas kan het
betekenen dat de messen verschillende malen per dag moeten worden geslepen. De
slijpinrichting die de messen slijpt bevindt zich al in de versnipperaar. Maar
om de messen te kunnen slijpen moet een beschermkap worden verwisseld en om ook
hier weer te voorkomen dat de gebruiker met draaiende messen in contact zou
kunnen komen wordt gebruikgemaakt van een mechanische veiligheidsschakelaar.
Hoogste categorie
De mechanische veiligheidsschakelaars alleen bleken overigens
niet voldoende om het vereiste Performance Level te halen. De analyse van de
machine had uitgewezen dat minstens Performance Level d moest worden gehaald.
Als alleen de mechanische vergrendeling zou worden gebruikt, zou deze niet
verder komen dan Performance Level c. Dit houdt verband met de vrijgave van de
schakelaar. Hiervoor wordt gebruikgemaakt van een enkelvoudig kanaal. Om dit op
te lossen wordt de mechanische veiligheidsschakelaar gecombineerd met een
gecodeerde contactloze veiligheidsschakelaar (PSENcode). Dankzij deze
combinatie kan Weterings met de Bio Chopper Compact ook nog eens stapje verder
gaan en wordt de hoogste categorie bereikt: Performance Level e.
Mechanisch
Nu is het een ding om besturingstechniek de
machineveiligheid op orde te hebben, maar de normen zeggen niets over de
mechanische uitvoering. Want het blijven natuurlijk machines en er moet wel mee
kunnen worden gewerkt – met een zo klein mogelijke kans op storingen. Ook de Bio Chopper Compact is een
productiemachine die uren moet maken. De oplossing met de
mechanische vergrendeling en de vrijgave gebaseerd op een tijdinterval is bijvoorbeeld
een praktische geweest. Fabian en Rolf leggen uit dat ook oplossingen met
remmen en toerentalopnemers zijn bekeken. Maar bij het versnipperen van de
plantenresten komen sappen vrij, die afhankelijk van de plant bijzonder
agressief kunnen zijn. Vooral tomatenplanten zijn in dat opzicht berucht.
Fabian: “Met die sappen zit je wat dat betreft bij de trommel direct bij de
bron van de ellende en daar zit je veiligheidsschakelaar. Als je daar een
toerentalsensor bij zet? Ik
kan je garanderen die is binnen een week kapot. Ook al is het IP67. Daarom
hebben we voor een simpele oplossing gekozen. Het duurt wel een minuutje, maar
die pijp moet niet om de haverklap worden verplaatst.”
Ook de mechanische
veiligheidsschakelaar is in die zin door Weterings onderhanden genomen. De
schakelaar maakt namelijk gebruik van een pal, die door de schakelaar wordt
vastgehouden en moet worden vrijgegeven alvorens de trechter kan worden
verwijderd. Fabian: “Dat palletje bestaat eigenlijk
uit niet meer dan twee plaatjes en een rubbertje. De trechter een behoorlijk
zware constructie. Als je dat een paar keer omhoogtrekt en laat vallen dan
breekt dat palletje. Ja, dan heb je hem ook open. Daarom hebben we dat palletje
op een ‘stuk rond’ gemonteerd en dat stuk rond valt ook in een soort slot. Dat
stuk rond is rond 20 mm – en rvs. Nu trek
je aan het stuk rond en is het palletje onbelast. Het palletje hoeft nikst te doen
en het stuk rond houdt hem op zijn plaats. Als hij nu open gaat schuif je hem
opzij en valt hij uit de pal.”
Praktisch
Maar ook als het gaat om de toepassing van
veiligheidscomponenten in mobiele applicaties zag Weterings zich geconfronteerd
met een praktisch vraagstuk. Fabian: “Veel van de veiligheidscomponenten zijn eigenlijk
ontwikkeld voor gebruik in de automotive industrie en die werken met hele
andere spanningen. Wij werken met mobiele machines en voor 12 V zijn in de
veiligheidstechniek weinig intelligente componenten te krijgen. Daarom hebben
we er nu een omzetter van 12 naar 24 V in maar ontstonden wel problemen mee. Zo’n
machine moet tenslotte een keer gestart worden. Tijdens het starten zakt de
spanning in. Nu is de accu als hij vol is misschien 14 V, maar als je start
zakt de spanning naar 9 V. Alle componenten hebben een veiligheid dat als
spanning te laag is schakelen ze uit.
Dus je omvormer schakelt uit, die schakelt de ‘Pilz’ uit en vervolgens stopt de
machine weer.”
Het lijkt voor de hand te liggen om de Bio Chopper
Compact dan maar van twee accu’s te voorzien. Maar een extra accu vraagt extra
ruimte en ook in de tuinbouw wordt de ruimte bij voorkeur gebruikt om planten
neer te zetten en niet om brede paden voor machines te creëren. De afmetingen
van de Bio Chopper Compact zijn daar op afgestemd en ruimte om een extra accu
in te bouwen was er dan ook niet. Om het spanningsprobleem op te kunnen lossen
is daarom een buffer ingebouwd. De componenten die Weterings daarvoor heeft
aangeschaft bij Phoenix Contact zijn allereerst opgestuurd naar Pilz. Pilz
heeft vervolgens een testopstelling gebouwd om te kunnen beoordelen of het
allemaal zou werken in combinatie met de veiligheidscomponenten, de spanning en
het stroomverbruik.
Mentaliteit
Weterings heeft met de Bio Chopper Compact alles uit de
kast gehaald om niet alleen een voor de gebruiker veilige machine te
ontwikkelen maar ook een machine die als het gaat om gebruiksgemak niet
onderdoet voor de concurrentie. Want hoe essentieel die veiligheid ook is de
tuinders moeten de machine wel kopen en doet dat in belangrijke mate toch op
prijs en prestatie. Rolf: “Mijn ervaring in de tuinbouw is dat als het gaat om
de veiligheidsgedachte ze toch wel achterlopen in vergelijking tot de industrie.
Eigenlijk willen ze een compleet open machine en als iemand daar zijn handen in
heeft gestoken – dat had je dan maar niet moeten doen. Dat is toch wel nog
steeds de mentaliteit die heerst.”
Kentering
Frank beaamt dit volmondig en ziet toch ook dat zijn
concurrentiepositie hier toch ook door onder druk staat. Want de
Machinerichtlijn mag dan een wettelijke verplichting zijn. Het gebruik van de
normen is dat niet. Als een concurrent zegt aan de richtlijn te voldoen, maar
niet kiest voor oplossingen zoals die in de richtlijnen staan omschreven,
kraait daar in de praktijk geen haan naar. Dat gebeurt pas op het moment dat
het mis gaat.
Toch ziet ook Fabian een kentering: “We hebben laatst
een machine verkocht waarbij juist werd geëist dat deze volgens de laatste
richtlijnen was gebouwd. Maar dat maken we nog niet veel mee. Hoe wij met
veiligheid omgaan? Ik denk dat wij in deze branche de enige zijn. We hebben net
een grotere versie van de versnipperaar gemaakt en daar zit het ook allemaal
op. Dat gaan we doen op elk type dat we nu ontwerpen. Ik ben wel blij dat we drie jaar geleden
die stap hebben gemaakt.”
Geen opmerkingen:
Een reactie posten