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Maschinensicherheit Die Vorteile der neuen EN ISO 14119 bei der Beurteilung von Sicherheitstechnik

Redakteur: Jan Vollmuth

Die Beurteilung einer Zuhaltung an Schutztüren ist nach der bisher gültigen Norm alles andere als einfach. Die Nachfolgenorm EN ISO 14119 verspricht hier deutliche Verbesserungen.

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Eelektromechanischer Sicherheitsschalter mit Zuhaltung und Zuhaltungsüberwachung STP.
Eelektromechanischer Sicherheitsschalter mit Zuhaltung und Zuhaltungsüberwachung STP.
(Bild: Euchner)

Zuhaltungen an Schutztüren haben sich seit langem als Technik zur Absicherung von Maschinen mit nachlaufenden Bewegungen bewährt. Die Zuhaltung gewährleistet, dass die Schutztür erst nach vollständigem Stillstand der Maschine geöffnet werden kann. Die Beurteilung dieser Art der Sicherheitstechnik ist nach der bisher gültigen Norm alles andere als einfach. Die Nachfolgenorm verspricht hier deutliche Verbesserungen.

Die bisher gültige EN 1088 wird demnächst durch die EN ISO 14119 abgelöst. Beide geben Hilfestellung bei der Beurteilung von Verriegelungseinrichtungen an beweglichen trennenden Schutzeinrichtungen.

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Im Folgenden werden neben der EN ISO 14119 auch alle anderen gültigen Normen, die bei einer Beurteilung der Sicherheitsfunktion Zuhaltung Berücksichtigung finden, kurz vorgestellt. Die „Hauptnorm“ im Zusammenhang mit Schutztüren ist heute die EN 1088, „Sicherheit von Maschinen – Verriegelungseinrichtungen in Verbindung mit trennenden Schutzeinrichtungen – Leitsätze für Gestaltung und Auswahl“. Diese Norm besteht seit 1995 und wurde letztmals 2005 ergänzt und veröffentlicht. Das Datum der Norm lautet zwar 2008, jedoch wurden nur noch rechtliche Anpassungen an die geänderte Maschinenrichtlinie eingefügt. Inhaltlich hat sich seit dem ersten Erscheinen so gut wie nichts geändert.

Seit einigen Jahren wird an einer grundlegenden Überarbeitung der EN 1088 gearbeitet. Der Entwurf erschien im Jahr 2011 unter einer neuen Nummerierung: die prEN ISO 14119. Das Erscheinen der endgültigen Fassung steht in den kommenden Monaten. Diese hat sich, gegenüber dem Entwurf, noch einmal sehr stark geändert. Einige wesentliche Änderungen werden im Laufe des Artikels kurz vorgestellt.

Anhand eines einfachen Beispiels soll der Weg durch die Normen einmal vollständig beschrieben werden. Als Beispiel dient eine Drehmaschine, deren Hauptgefährdung die drehende Hauptspindel mit dem aufgespannten Werkstück ist.

Im ersten Schritt kann die Risikoanalyse nach EN ISO 12100 oder bei Drehmaschinen nach der zuständigen C-Norm, der EN ISO 23125, vorgenommen werden. Aus der Analyse ergibt sich, dass eine Abdeckung der Gefährdungsstelle aufgrund von möglicherweise herausgeschleuderten Teilen aus der Maschine notwendig ist.

Berechnung des Abstandes von Schutztüren von einer Gefährdungsstelle

Nachfolgend ist zu beurteilen, ob eine Verriegelungseinrichtung an der Schutzhaube ausreichend ist oder, ob eine Zuhaltung zum Einsatz kommen muss. Hier wird zur Beurteilung die Norm EN ISO 13855 herangezogen. Sie regelt die Berechnung des Abstandes von Schutztüren von einer Gefährdungsstelle. Im Abschnitt 9 dieser Norm ist beschrieben, welchen Mindestabstand eine Schutzeinrichtung haben muss, damit nach Öffnen der Tür bei einer nachlaufenden Bewegung keine Gefährdung entstehen kann. Alternativ kann, wenn der Abstand nicht eingehalten wird, eine Zuhaltung eingesetzt werden, die dann wiederum nach EN 1088 bzw. demnächst nach EN ISO 14119 ausgewählt werden muss.

Der Mindestabstand der Schutzeinrichtung von der Gefährdungsstelle errechnet sich nach EN ISO 13855 mit der Formel S = K * T + C. Dabei steht S für den Mindestabstand, K für die Annäherungsgeschwindigkeit, T für die Zeit, bis die Maschine in einen ungefährlichen Zustand versetzt wurde (Nachlaufweg); C steht für eine Konstante, die entsprechend der Öffnungen in der Schutzeinrichtung mindestens eingehalten werden muss, damit in einer laufenden Maschine keine Gefahrenstelle erreicht werden kann.

Wann eine Zuhaltung erforderlich ist

Bei unserem Beispiel der Drehmaschine ergibt sich, dass für C der Wert 0 angenommen werden darf, da die Schutzhaube keine Öffnungen aufweist. Die Entfernung vom Werkstück zur vorgesehenen Schutzhaube beträgt 200 mm. Aufgrund dieses Wertes ergibt sich eine maximal erlaubte Nachlaufzeit von 0,125 s (K = 1600 mm / s als Konstante aus der Norm), die noch um einen Wert verlängert werden darf, der benötigt wird, um die Haube zu öffnen. Dieser Wert wird vom Konstrukteur unserer Drehmaschine mit 0,5 s angenommen. Somit wäre eine maximale Nachlaufzeit von 0,625 s erlaubt. Das erfüllt der Antrieb in unserem Beispiel nicht, er stoppt erst nach ca. 1 s. Somit muss entweder der Abstand vergrößert oder aber eine Zuhaltung eingesetzt werden.

In unserem Beispiel wird eine Zuhaltung herangezogen, die den Anforderungen der EN 1088 und – ab Gültigkeit der EN ISO 14119 – der künftigen neuen Norm genügen muss. Eine ganz wesentliche Forderung in beiden Normen ist, dass eine Zuhaltung durch Energie entsperrt und durch Federkraft verriegelt werden muss (Ruhestromprinzip). Nur in begründeten Ausnahmen ist es möglich, ein abweichendes Prinzip zu verwenden. Ein möglicher Grund für die Ausnahme ist bspw., dass in einer Anlage ein Feuer ausbrechen kann und der Zugang in eine Maschine auch bei Stromausfall für die Feuerwehr gewährleistet sein muss.

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