Schamotte ist ein künstliches Material, das wegen seiner Feuerbeständigkeit zum Auskleiden von Öfen verwendet wird. Als Ausgangsmaterial für die Herstellung wird eine Mischung aus Ton, gebrannter und nachgemahlener Schamotte und verschiedenen Zusatzstoffen verwendet. Kandern Feuerfest ist einer der Spezialisten auf diesem Gebiet. Das Unternehmen blickt auf eine lange Geschichte zurück. Seit der Gründung im Jahr 1878 wird hier feuerfeste Schamotte hergestellt. Heute liegt die Stärke des mittelständischen Unternehmens, das am Standort Kandern 60 Mitarbeiter beschäftigt, vor allem in der individuellen Gestaltung, auch in der Fertigung von Kleinserien. Formsteine für Kachelöfen, Schornsteine und Öfen gehören ebenso zum Produktprogramm wie Gießtrichter für Aluminiumguss und Schamotteauskleidungen für Keramiköfen für Dentallabore. Auch die beliebten Pizzasteine für den Backofen oder den Holzkohlegrill kommen aus der Kandern Feuerfest Manufaktur.
Bei der Herstellung wird das Material zunächst extrudiert, in hydraulischen Pressen geformt und anschließend getrocknet. Nach Beendigung des Trocknungsprozesses, der je nach Material und Größe des Steins zwischen fünf Tagen und drei Wochen dauert, werden die Schamottesteine in großen Öfen bei Temperaturen von 1.000 bis 1.400 °C für eine eingestellte Zeit nach das Programm. Extrudieren, Formen, Trocknen und Brennen erfordern viel Erfahrung und Know-how. Der wichtigste Schritt ist jedoch die Vorbereitung der Tonmasse. Je nach gewünschten Produkteigenschaften wird diese aus den verschiedenen Komponenten – gemahlene Schamotte, Ton und weitere Zusätze – gemischt und mit Wasser vermischt. Aus Silos werden die Rohstoffe automatisch verwogen und nach dem Mischen auf einem Förderband zum sogenannten Sumpfhaus transportiert. Hier wird das Material bis zu drei Wochen gelagert. Auch dieser als Mucking bezeichnete Vorgang ist entscheidend für die Produktqualität. Im Inneren des Sumpfhauses transportiert ein kompakter Radlader das Material vom Einlaufplatz am Ende des Förderbandes zu einer der drei Schüttkästen, wo es bis zur Verarbeitung zwischengelagert wird. Nach dem Ausmisten transportiert der Radlader das Material zu einem Materialaustrag – einer verschließbaren Bodenöffnung mit einer Größe von 60x40cm. Der Extruder zur Extrusion des Materials befindet sich im Boden unterhalb des Sumpfhauses, direkt unter der Öffnung. „Eine Analyse der möglichen Gefährdungen durch eine Gefährdungsbeurteilung in diesem Bereich, die wir vor zwei Jahren durchgeführt haben, hat gezeigt, dass wir hier unbedingt Schutzmaßnahmen umsetzen müssen“, sagt Elektromeister Frank Szczurek, der bei Kandern Feuerfest seit über 25 Jahre arbeitet. Er verantwortet die gesamte Mess-, Steuer- und Regeltechnik und ist zudem Spezialist für Arbeitssicherheit.
Grundsätzlich gibt es im Sumpfhaus zwei mögliche Gefahren für die Mitarbeiter: Zum einen birgt der fahrende Radlader im vergleichsweise engen Sumpfhaus eine Kollisionsgefahr für die anwesenden Personen. Die zweite Gefahr ist der offene Materialabfall, da die Öffnung im Boden des Raumes so groß ist, dass eine Person durchfallen könnte. „Da sich während des Betriebs außer dem Fahrer des Radladers niemand in diesem Bereich aufhalten muss, konnten wir die erste Gefahr allein durch die Absicherung des Bereichs erkennen“, erklärt Szczurek. Allerdings besteht generell auch für den Fahrer des Radladers Absturzgefahr durch das herabfallende Material. Der Schutz ist hier komplizierter zu implementieren. „Die Sicherheitstechnik wird immer komplexer“, sagt Szczurek. So dauerte es insgesamt zwei Jahre, bis eine funktionierende Lösung in Betrieb ging. Die lange Zeit ist auch darauf zurückzuführen, dass alle Modifikationen im laufenden Betrieb durchgeführt werden mussten. Bei der Sicherheitstechnik hat sich Frank Szczurek für ein System von Dold & Söhne entschieden, diese erfüllen auch das geforderte Leistungsniveau z. für Sicherheitskomponenten. Die fünf Schiebetüren, von denen vier in das Sumpfhaus führen, werden durch den Safemaster STS-Sicherheitsschalter und das Schlüsseltransfersystem gesichert. Das System vereint die Vorteile von Sicherheitsschalter, Zuhaltung, Schlüsselübergabe und Befehlsfunktion und ist modular erweiterbar. Die Schlüssel können nur dann aus dem Schließmechanismus der Schiebetüren abgezogen werden, wenn sie sicher verriegelt sind. Da diese Funktion rein mechanisch funktioniert, ist an diesen Stellen keine zusätzliche Elektroinstallation notwendig. Die Komponenten bestehen aus Edelstahl und sind daher sehr robust – eine passende Lösung für die rauen Umgebungsbedingungen im Sumpfhaus. Der Fahrer muss die vier Schlüssel der Schiebetüren in ein weiteres an der Wand montiertes STS-System einstecken, das ZRH-Modul gibt den fünften Schlüssel erst frei, wenn die elektrisch überwachte Zuhaltung ordnungsgemäß mit einer Notentriegelung der fünften Schiebetür verriegelt ist von außen geöffnet und die Signale dieser Zuhaltung werden über die Sicherheits-SPS korrekt an das ZRH-Modul angelegt. Der freigegebene fünfte Schlüssel kann dann in das STS-System an der Wand eingesteckt werden. Erst wenn alle fünf STS-Schlüssel drin sind, kann ein sechster STS-Schlüssel mit dem mechanisch verbundenen Zündschlüssel für den Radlader abgezogen werden. Damit ist gewährleistet, dass der Radlader nur dann in Betrieb genommen werden kann, wenn alle Eingänge verschlossen sind. „So konnten wir die Gefährdung von Personen durch eine Kollision mit dem Radlader optimal absichern“, sagt Szczurek.
Die Absicherung des Geländes verhindert nicht die Gefährdung des Fahrers des Radladers. Die Schüttgutkippe kann mit einer pneumatisch betätigten Klappe verschlossen werden. Diese Klappe ist geöffnet, während das Material dem Extruder zugeführt wird. Da sich der Mitarbeiter während der Arbeit in diesem Bereich aufhalten muss, könnte er bei Unachtsamkeit durch den Massenabfall stürzen. „Bei der Integration der Klappensteuerung haben wir auch ein Dold-Produkt verwendet“, sagt der Arbeitsschutzbeauftragte. Dazu musste zunächst der Radlader modifiziert werden. Ein Sitzschalter erkennt zuverlässig, dass der Fahrer tatsächlich im Radlader sitzt. Die Anbindung an die Sicherheits-SPS, die im Schaltschrank im Untergeschoss neben dem Extruder untergebracht ist, erfolgt über ein Funk-Sicherheitsmodul vom Typ UH 6900. Für den Funk-Not-Aus gibt es auch einen Funk-Handsender Sicherheitsmodul des Typs RE 5910 zum Einsatz. Auch dieser verfügt über vier frei konfigurierbare Schaltflächen für Steuerungsaufgaben. „Wir haben die Konfiguration so getroffen, dass der Radladerfahrer im Radlader sitzend einen der Knöpfe drücken muss, um die Klappe zu öffnen oder zu schließen“, erklärt Szczurek. Dadurch öffnet sich die pneumatisch betätigte Klappe erst, wenn der Bediener auf dem Radlader sitzt und dies über die Taste des Funkhandsenders bestätigt. Die Klappe schließt, wenn der Bediener die Schließtaste der Funkfernbedienung drückt. Bei Notstopp, Stromausfall oder der Notöffnung des fünften Schiebetors schließt die Klappe ebenfalls. Die Modularität des STS-Systems macht die Verbindung zwischen Zugriffsschutz und Sicherheits-SPS einfach. Dazu wurde das Zusatzmodul ZRH verbaut, dessen Schlüssel nur abgezogen werden kann, wenn dieser über die Sicherheits-SPS aktiviert wurde. Damit ist sichergestellt, dass das System nur bedient werden kann, wenn alle Türen verriegelt sind, der Fahrer auf dem Radlader sitzt und die Sicherheitsanforderungen über die Sicherheits-SPS gestellt wurden. Bei der Installation hatte Frank Szczurek zunächst mit Problemen zu kämpfen: „Die Funkabdeckung mit beiden Funkmodulen innerhalb der angewinkelten Architektur war eine echte Herausforderung. Außerdem befinden sich der Schaltschrank mit den Funkmodulen und den Antennen nicht auf derselben Etage, weshalb Antennenverlängerungskabel benötigt wurden. Wir haben mehrere Antennenkonfigurationen ausprobiert, bevor die Verbindung zuverlässig funktionierte. Beim Handsender für das Not-Halt-Modul BI 5910 wurde auch eine Bereichsbegrenzung realisiert. Da dieser mit einem Gürtel am Körper getragen werden muss, schließt sich die Klappe sofort, wenn der Mitarbeiter den Bereich verlässt.
Sowohl Safemaster STS als auch Safemaster W sind typgeprüft und entsprechen PLe nach DIN EN ISO13849-1 sowie Sicherheitskategorie 4 nach DIN EN 954-1. „Das hilft uns natürlich sehr, wenn das gesamte System vom TÜV geprüft und von der Berufsgenossenschaft abgenommen ist“, erklärt Szczurek den großen Vorteil. Denn während des Tests wird auch die Zertifizierung für jede eingesetzte Komponente überprüft. Nach Abschluss der gesamten Installation läuft das System nun seit einigen Wochen ohne Probleme. „Wir mussten den Mitarbeitern erst einmal klarmachen, dass die Notentriegelung am fünften Schiebetor, die auch zum Öffnen der Türen von außen genutzt werden kann, nur für echte Notfälle gedacht ist“, sagt Szczurek schmunzelnd: „Aber nach der Eingewöhnungsphase funktioniert es jetzt."
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