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

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Zugang zur Maschine in Notsituationen

Eine weitere Möglichkeit, die in der EN ISO 14119 vorgesehen ist, um sich in Notsituationen Zugang zur Maschine verschaffen zu können, bietet eine Notentsperrung. Diese ermöglicht im Gefahrenfall die Zuhaltung ohne Hilfsmittel zu entsperren. Für das Beispiel Drehmaschine bietet sich als Zuhaltung der Sicherheitsschalter STP3 von Euchner an, der die obigen Anforderungen nach dem Ruhestromprinzip aus der EN ISO 14119 erfüllt.

Der STP ist ein elektromechanischer Sicherheitsschalter mit Zuhaltung und Zuhaltungsüberwachung. Seine schlanke Bauform erlaubt eine einfache und Platz sparende Montage. Das glasfaserverstärkte Kunststoffgehäuse und die hohe Schutzart (IP67) ermöglichen den Einsatz in sehr rauen Umgebungen. Durch den Metallkopf können Zuhaltekräfte bis 2500N realisiert werden. In dieser Anwendung ist ein Schaltelement mit 4 zwangsöffnenden Kontakte verbaut, von denen zwei zur Tür- und zwei zur Magnetüberwachung dienen.

Die nächste Forderung, die unverändert in der EN ISO 14119 übernommen wurde, sagt, dass die Sperrstellung der Zuhaltung überwacht sein muss, damit die Maschine nur dann in Betrieb genommen werden kann, wenn die Zuhaltung auch wirklich geschlossen ist. Die zugehörige Sicherheitsfunktion ist die Überwachung des Sperrmittels der Zuhaltung. Diese ist entsprechend der Risikoanalyse auszuführen.

In unserem Beispiel ist eine Kategorie 3 nach EN ISO 13849-1 zu erreichen, da der geforderte PL_r d ist. Für den gewählten STP3 werden zu diesem Zweck die Kontakte 11 – 12 und 31 – 32 eingesetzt, die beide den Magnetbolzen der Zuhaltung auf die Stellung überwachen.

Im folgenden Schritt soll die technische Umsetzung der Sicherheitsfunktion beurteilt werden. Hierzu dient bspw. die EN ISO 13849. Bei der Beurteilung der Zuhaltung nach der EN ISO 13849-1 stellen sich gleich mehrere Fragen. Zumeist wird die elektrische Überwachung zweikanalig ausgeführt, wie in unserem Beispiel oben auch beschrieben. Jedoch fordern die Kategorien 3 und 4 ja eindeutig zwei Sensoren. Heißt das nun, dass auch 2 Zuhaltungen eingesetzt werden müssen?

Diese Frage wird in der Endfassung der EN ISO 14119 in der Form beantwortet, dass auch für den PL e bzw. SIL 3 der Fehlerausschluss auf das Brechen der Zuhaltung zulässig ist, also nur ein Zuhaltebolzen verwendet werden muss. Somit reicht es aus, nur einen STP3 als Zuhaltung einzusetzen.

Den Diagnosedeckungsgrad DC bestimmen

Anschließend erfolgt die Bestimmung des Diagnosedeckungsgrads DC. Hierfür muss die Schaltung möglichst viele Fehler erkennen können. Hierzu bietet es sich bspw. an, einen zweiten Sensor als Türstellungssignal mit einzubinden. Mit Hilfe dieses Sensors können dann, je nach Auswertung, die Fehler gefunden und somit auch der notwendige Diagnosedeckungsgrad DC erreicht werden.

Alternativ kann aber auch immer noch ein Fehlerausschluss auf Teile der Sicherheitskette gemacht werden. In diesem Fall wäre der zweite Sensor nicht immer notwendig. In der Übersicht „Bewährtes bleibt sicher“ der Firma Euchner, wird das Vorgehen bei einem Fehlerausschluss beschrieben.

Eine weitere Frage ist, nach der sicherheitstechnischen Beurteilung, die Ansteuerung einer Zuhaltefunktion. Ist diese sicherheitsrelevant und falls ja, wie sieht da die Beurteilung aus? Auch diese Frage beantwortet die neue EN ISO 14119 – leider nicht eindeutig.

Sie gibt in einer Anmerkung an, dass der Performance Level PL typischerweise niedriger als der ist, den die Stellungsüberwachung der Zuhaltung hat. Dies ist so, da eine Gefährdung durch den Ausfall in den meisten Fällen nur kurz besteht, denn sobald die Ansteuerung der Zuhaltung fälschlicherweise die Schutzeinrichtung öffnet, wird durch die Überwachungsschaltung der Sperrstellung die Maschine abgeschaltet. Somit besteht zumeist genau einmal die Gefährdung, an einer auslaufenden Maschine. In der Praxis dürfte dies in den meisten Fällen zu einer einkanaligen Ansteuerung führen, die den Forderungen des PL_r, der aus der Risikobeurteilung kommt, genügen muss.

Zuhaltungen bieten weitere Sicherheitsfunktionen

Übrigens umfasst eine Zuhaltung typischerweise noch eine weitere Sicherheitsfunktion: das Verhindern des unerwarteten Anlaufs einer Maschine. Da zu diesem Zweck zumeist dieselben Bauelemente wie zur Zuhaltung der Schutzeinrichtung zuständig sind, kann die sicherheitstechnische Beurteilung von der Funktion Überwachung der Zuhaltung übernommen werden.

Der Grund dafür: Zuhaltungen wie bspw. beim Sicherheitsschalter STP umfassen schon immer eine sogenannte Fehlschließsicherung. Fehlschließsicherung bedeutet, dass eine Mechanik die Aktivierung einer Zuhaltung verhindern kann, ohne dass die Schutzeinrichtung in der Stellung geschlossen ist. Der STP3 bietet für diese Funktion weitere Kontakte, die die Stellung der Schutzeinrichtung überwachen.

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