Auswahl einer Verriegelungseinrichtung nach EN ISO14119
Vier Funktionsprinzipien
Im vorigen Teil dieser Normenreihe wurden einige grundlegende Fragen bezüglich des Einsatzes einer Zuhaltung an beweglichen trennenden Schutzeinrichtungen behandelt. An vollautomatischen Drehmaschinen sind typisch Schutztüren angebracht. Es muss nun unterschieden werden, ob eine Verriegelung oder eine Zuhaltung aus sicherheitstechnischer Sicht notwendig wird. Falls in jedem Fall eine Zuhaltung verwendet werden soll, hat die Norm auch dazu Hinweise.
Die EN ISO14119 sieht vier verschiedene Funktionsprinzipien für Zuhaltungen vor:
Federkraft betätigt, Energie Ein entsperrt
Das Prinzip Federkraft betätigt, Energie Ein entsperrt, bei Euchner auch mechanische Zuhaltung genannt, ist ein Ruhestromprinzip in Bezug auf die Funktion der Zuhaltung. Es bedeutet, dass die Zuhaltung bei Wegfall der Energie durch eine Feder in die Stellung zugehalten geht. Beim Einschalten der Energie öffnet die Zuhaltung.
Energie Ein betätigt, Federkraft entsperrt
Das Prinzip Energie Ein betätigt, Federkraft entsperrt arbeitet somit genau umgekehrt und wird bei Euchner elektrische Zuhaltung genannt. Es ist ein Arbeitsstromprinzip.
Energie Ein betätigt, Energie Ein entsperrt
Das Prinzip Energie Ein betätigt, Energie Ein entsperrt ist ein Prinzip, das bei Ausfall der Energie seine Stellung nicht ändert. Es wird auch bistabiles Prinzip genannt. Um es in den jeweils anderen Zustand umzusteuern, muss Energie angelegt werden. Da sich bei Wegfall der Energie die Stellung der Zuhaltung nicht ändert, gilt dieses Prinzip als Ruhestromprinzip.
Energie Ein betätigt, Energie AUS entsperrt
Das Prinzip Energie Ein betätigt, Energie Aus entsperrt entspricht einem Arbeitsstromprinzip, denn bei Ausfall der Energie ist die Zuhaltung geöffnet. Das Prinzip wird bei Elektrohaftmagneten, wie z.B. beim CEM, verwendet.
Es stehen die vier zuvor beschriebenen Möglichkeiten zur Auswahl, mit denen eine Zuhaltung betrieben werden kann. Zwei davon sind sogenannte Ruhestromprinzipien. Bei diesen beiden ist im Falle eines Stromausfalls die Zuhaltung geschlossen. Eine Zuhaltung für den Personenschutz muss eines dieser beiden Prinzipien nutzen. Eine sehr kleine Ausnahme von dieser Auswahl lässt die Norm nur dann zu, wenn dargelegt werden kann, dass ein Ruhestromprinzip ein nicht geeignetes Verfahren ist. Der Nachweis hierfür dürfte sehr schwer zu führen sein. Häufig wird für den Zugang zur Maschine bei Stromausfall ein Arbeitsstromprinzip gewählt. Der Zugang ist aber auch mit einer Notentsperrung bei einem Ruhestromprinzip gewährleistet. Für den Prozessschutz steht es dem Konstrukteur völlig frei, welche Zuhaltungsart gewählt wird, da dies keine Sicherheitsfunktion darstellt. Die einzige Forderung der Norm ist, dass bei Zuhaltungen für den Prozessschutz die Sicherheit der Verriegelungseinrichtung nicht beeinträchtigt werden darf. Für jede Zuhaltung muss nach Norm die Zuhaltekraft FZh angegeben werden. Für die unterschiedlichsten Arten von Türen gibt es Sicherheitsschalter mit einer Zuhaltekraft von 500 bis über 5.000N. Welche Kraft an der jeweiligen Schutztür auftritt, kann nur der Konstrukteur einer Maschine bestimmen. Im Anhang I der Norm wird eine Tabelle mit statischen Kräften, die ein Mensch in verschiedenen Situationen aufbringen kann, gezeigt. Es ist zu beachten, dass diese Kraft sehr häufig durch Hebelwirkung deutlich erhöht werden kann. Darüber hinaus gibt es sehr viele kleine Schutztüren, bei denen niedrigere Kräfte auftreten. Den tatsächlich auftretenden statischen Kräften muss eine Zuhaltung standhalten können. In einem eigenen Abschnitt in der EN ISO14119 werden zusätzlich dynamische Kräfte aufgeführt. Sie entstehen, wenn beim Schließen der Schutztüre der Zuhaltebolzen automatisch einrastet. Beim Zurückprallen der Tür wird die gesamte Kraft von der Zuhaltung aufgenommen. Das muss vermieden werden. Eine einfache Lösung ist, wenn die Zuhaltung erst angesteuert wird, sobald die Schutztür geschlossen ist und steht. Die Euchner-Produkte erfüllen bereits die meisten Anforderungen, welche die Norm an optionale Entriegelungen stellt. Einige wenige Anforderungen, wie z.B. die korrekte Anbringung, müssen durch den Maschinenbauer erfüllt werden.
Im vorigen Teil dieser Normenreihe wurden einige grundlegende Fragen bezüglich des Einsatzes einer Zuhaltung an beweglichen trennenden Schutzeinrichtungen behandelt. An vollautomatischen Drehmaschinen sind typisch Schutztüren angebracht. Es muss nun unterschieden werden, ob eine Verriegelung oder eine Zuhaltung aus sicherheitstechnischer Sicht notwendig wird. Falls in jedem Fall eine Zuhaltung verwendet werden soll, hat die Norm auch dazu Hinweise.
Die EN ISO14119 sieht vier verschiedene Funktionsprinzipien für Zuhaltungen vor:
Federkraft betätigt, Energie Ein entsperrt
Das Prinzip Federkraft betätigt, Energie Ein entsperrt, bei Euchner auch mechanische Zuhaltung genannt, ist ein Ruhestromprinzip in Bezug auf die Funktion der Zuhaltung. Es bedeutet, dass die Zuhaltung bei Wegfall der Energie durch eine Feder in die Stellung zugehalten geht. Beim Einschalten der Energie öffnet die Zuhaltung.
Energie Ein betätigt, Federkraft entsperrt
Das Prinzip Energie Ein betätigt, Federkraft entsperrt arbeitet somit genau umgekehrt und wird bei Euchner elektrische Zuhaltung genannt. Es ist ein Arbeitsstromprinzip.
Energie Ein betätigt, Energie Ein entsperrt
Das Prinzip Energie Ein betätigt, Energie Ein entsperrt ist ein Prinzip, das bei Ausfall der Energie seine Stellung nicht ändert. Es wird auch bistabiles Prinzip genannt. Um es in den jeweils anderen Zustand umzusteuern, muss Energie angelegt werden. Da sich bei Wegfall der Energie die Stellung der Zuhaltung nicht ändert, gilt dieses Prinzip als Ruhestromprinzip.
Energie Ein betätigt, Energie AUS entsperrt
Das Prinzip Energie Ein betätigt, Energie Aus entsperrt entspricht einem Arbeitsstromprinzip, denn bei Ausfall der Energie ist die Zuhaltung geöffnet. Das Prinzip wird bei Elektrohaftmagneten, wie z.B. beim CEM, verwendet.
Es stehen die vier zuvor beschriebenen Möglichkeiten zur Auswahl, mit denen eine Zuhaltung betrieben werden kann. Zwei davon sind sogenannte Ruhestromprinzipien. Bei diesen beiden ist im Falle eines Stromausfalls die Zuhaltung geschlossen. Eine Zuhaltung für den Personenschutz muss eines dieser beiden Prinzipien nutzen. Eine sehr kleine Ausnahme von dieser Auswahl lässt die Norm nur dann zu, wenn dargelegt werden kann, dass ein Ruhestromprinzip ein nicht geeignetes Verfahren ist. Der Nachweis hierfür dürfte sehr schwer zu führen sein. Häufig wird für den Zugang zur Maschine bei Stromausfall ein Arbeitsstromprinzip gewählt. Der Zugang ist aber auch mit einer Notentsperrung bei einem Ruhestromprinzip gewährleistet. Für den Prozessschutz steht es dem Konstrukteur völlig frei, welche Zuhaltungsart gewählt wird, da dies keine Sicherheitsfunktion darstellt. Die einzige Forderung der Norm ist, dass bei Zuhaltungen für den Prozessschutz die Sicherheit der Verriegelungseinrichtung nicht beeinträchtigt werden darf. Für jede Zuhaltung muss nach Norm die Zuhaltekraft FZh angegeben werden. Für die unterschiedlichsten Arten von Türen gibt es Sicherheitsschalter mit einer Zuhaltekraft von 500 bis über 5.000N. Welche Kraft an der jeweiligen Schutztür auftritt, kann nur der Konstrukteur einer Maschine bestimmen. Im Anhang I der Norm wird eine Tabelle mit statischen Kräften, die ein Mensch in verschiedenen Situationen aufbringen kann, gezeigt. Es ist zu beachten, dass diese Kraft sehr häufig durch Hebelwirkung deutlich erhöht werden kann. Darüber hinaus gibt es sehr viele kleine Schutztüren, bei denen niedrigere Kräfte auftreten. Den tatsächlich auftretenden statischen Kräften muss eine Zuhaltung standhalten können. In einem eigenen Abschnitt in der EN ISO14119 werden zusätzlich dynamische Kräfte aufgeführt. Sie entstehen, wenn beim Schließen der Schutztüre der Zuhaltebolzen automatisch einrastet. Beim Zurückprallen der Tür wird die gesamte Kraft von der Zuhaltung aufgenommen. Das muss vermieden werden. Eine einfache Lösung ist, wenn die Zuhaltung erst angesteuert wird, sobald die Schutztür geschlossen ist und steht. Die Euchner-Produkte erfüllen bereits die meisten Anforderungen, welche die Norm an optionale Entriegelungen stellt. Einige wenige Anforderungen, wie z.B. die korrekte Anbringung, müssen durch den Maschinenbauer erfüllt werden.
Euchner GmbH + Co. KG
Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 8 2018 - 20.08.18.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
