Hydraulikzylinder Normgerechte Hydraulikzylinder

Hänchen garantiert für seine Hydraulikkomponenten und kompletten linearen Antriebssysteme die Einhaltung der EU-Maschinenrichtlinie.

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Herbert Hänchen GmbH & Co. KG

Die Liste möglicher Gefahren in Hydraulik-Anlagen beeindruckt schon auf den ersten Blick durch ihre Länge. Die Sicherheitsgruppennorm (B-Norm) für Hydraulik DIN EN ISO 4413 im Rahmen der Maschinenrichtlinie listet auf (in Auszügen):

• Mechanische Gefährdungen wie Form; relative Lage bewegter Teile; Masse und Standfestigkeit (potenzielle Energie der Teile); Masse und Geschwindigkeit (kinetische Energie der Teile); unzulängliche mechanische Festigkeit; Speicherung potentieller Energie in elastischen Teilen, Flüssigkeiten oder Gasen, Vakuum.

• Elektrische Gefährdungen

• Thermische Gefährdungen, resultierend in Verbrennungen und Verbrühungen durch Berührung, Flammen oder Explosion und durch Strahlung von Wärmequellen.

• Gefährdungen durch Lärm; Schwingungen; Strahlung und elektromagnetische Felder; Materialien und Substanzen; Vernachlässigen ergonomischer Grundsätze bei der Konstruktion von Maschinen; Ausrutschen, Stolpern und Stürzen; Brand- und Explosionsgefährdung.

• Gefährdungen durch Störung in der Energieversorgung, Ausfall von Maschinenteilen und andere Fehlfunktionen wie Störungen in der Energieversorgung (des Antriebes oder des Steuerstromes); unerwartetes Herausschleudern von Maschinenteilen oder Austreten von Flüssigkeiten unter Druck, Fehlfunktion des Steuerungssystems wie unerwarteter Start oder unerwarteter Weiterlauf.

Solange Menschen nicht zu Schaden kommen, fragt und prüft niemand. Doch wenn es zur Verletzung oder gar zum Tod eines Menschen kommt, folgen die bohrenden Fragen von Staatsanwaltschaft und Versicherungen. Wer dann die richtige Umsetzung der EU-Maschinenrichtlinie und der einzelnen Normen dokumentieren kann, belegt, dass ein Schaden auftreten konnte, obwohl entsprechend dem Stand der Technik alles „vermutlich richtig“ gemacht wurde.

Hänchen garantiert Normeinhaltung

Auch hier unterstützt die Herbert Hänchen GmbH & Co. KG ihre Kunden. In den Bereichen Hydraulik und vollständige lineare Antriebslösungen bietet sie Spitzentechnologien für Hydraulik-Zylinder und vollständige Systemlösungen. Das Unternehmen garantiert für seine Kunden die Sicherheit der vom Unternehmen konstruierten und produzierten Hardware. Im Unterschied zu anderen Herstellern ist dabei aber auch das umfangreiche Knowhow von Ratio-Drive für den Kunden abrufbar: Seit über 15 Jahren realisiert der Hydraulik-Hersteller unter diesem Markennamen komplette lineare Antriebslösungen und -systeme von der Projektierung bis zur Inbetriebnahme und darüber hinaus. Gerade im Rahmen des erweiterten System-Angebots Ratio-Drive 2.0 ist die Frage nach der Sicherheit von Maschinen und unvollständigen Maschinen Teil des täglichen Geschäfts und entwickelte sich zu einer Schlüsselkompetenz. Entscheidend sind hier die EU-Maschinenrichtlinie sowie die zugehörigen Einzel- und Gruppennormen.

Die Maschinenrichtlinie in Kürze

Jeder Hersteller einer Maschine muss vor dem Inverkehrbringen sicherstellen, dass die grundlegenden Anforderungen bezüglich Sicherheit und Gesundheitsschutz erfüllt sind, die notwendigen Unterlagen und Anleitungen bereitgestellt und die vorgesehenen Konformitätsbewertungsverfahren durchgeführt wurden. In einer unvollständigen Maschine reduziert sich dieser Aufwand auf Risikobeurteilung, Einbauerklärung und Montage- bzw. Betriebsanleitung.

Wendet ein Hersteller eine harmonisierte Norm an, besteht eben diese juristisch so wichtige „Vermutung der Einhaltung der Anforderungen der EG-Richtlinien“. Andernfalls – ohne Anwendung harmonisierter Normen – muss der Hersteller nachweisen, auf welche Weise er die EG-Richtlinien eingehalten hat. Den grundlegenden Rahmen geben dabei die A-Normen vor. Ein Beispiel ist die DIN EN ISO 12100 „Sicherheit von Maschinen – Allgemeine Gestaltungsleitsätze – Risikobeurteilung und Risikominderung“, die eine Konkretisierung und Vertiefung der Maschinenrichtlinie darstellt. Sie konkretisiert die Forderung der Maschinenrichtlinie nach einer Gefahrenanalyse. So soll Sicherheit von vornherein garantiert sein, statt erst im Nachhinein Gefahren zu untersuchen. B-Normen wie DIN EN ISO 4413 Fluidtechnik wiederum sind Sicherheitsgruppennormen. C-Normen sind Sicherheitsproduktnormen oder Maschinensicherheitsnormen für bestimmte Technologien. Je nach Anwendungsbereich kommen unterschiedliche C-Normen zum Tragen, etwa DIN EN 693 für hydraulische Pressen.

Kriterien für Hydraulikzylinder

Wo lineare Antriebslösungen wie Hydraulik-Zylinder in sicherheitstechnisch herausfordernden Maschinen eingesetzt werden, sind verschiedene Gefährdungsgruppen adäquat zu analysieren. Denn von einer solchen Maschine oder Unvollständige Maschine können die zahlreichen oben genannten Gefahren ausgehen. Da für viele Antriebslösungen keine spezifischen C-Normen existieren, sind B-Normen wie DIN EN ISO 4413 Grundlagen für den Hersteller oder Inverkehrbringer. Entscheidend sind dabei die Risikobeurteilung und die Risikobewertung über zwei Achsen: Die erste ordnet jeder potenziellen Gefahr eine Eintrittswahrscheinlichkeit in mittlerer Zeit bis zum gefährlichen Ausfall (MTTF) in Jahren zu. Die zweite bewertet die Auswirkungen einer Störung auf Menschen. Dabei wird diese Schadensschwere in sieben Kriterien zur Schwere der möglichen Verletzungen aufgeteilt:

• Schramme/Wunde

• Wunde

• leichter Bruch oder leichte Krankheit (reversibel)

• schwerer Bruch oder schwere Krankheit (reversibel)

• Verlust von einem Gliedmaß oder Auge (irreversibel)

• Verlust von zwei Gliedmaßen oder Augen - Schwere irreversible Verletzung

• möglicher Tod

Aus diesen Fakten lässt sich die Risikohöhe errechnen, die auf den Faktoren Wahrscheinlichkeit, Häufigkeit, mögliches Schadensausmaß und Zahl der geschädigten Personen beruht.

Bei Hydraulik-Zylindern von Hänchen betrifft dies beispielsweise die Kriterien, welche DIN EN ISO 4413 unter 5.4.2 auflistet: Knicksicherheit, eine anwendungsgerechte Dimensionierung, die Berücksichtigung der Befestigungsgrenzwerte, die konstruktionsgerechte Belastung durch Anschlag, Widerstandsvermögen gegen Stöße und Schwingungen und die Vermeidung unbeabsichtigter Druckübersetzungen müssen bei der Konstruktion berücksichtigt werden. Im Fokus stehen auch Befestigung und Ausrichtung, die übermäßige Verformung der Zylinder durch drückende oder ziehende Last, Einleitung von Seiten- oder Biegelasten sowie Schwenkgeschwindigkeiten bei Zapfenmontage, die eine ständige externe Schmierung erforderlich machen.

Laut Norm muss die Anordnung der Befestigungen so erfolgen, dass Zylinder durch Befestigungsflächen nicht verspannt werden und Temperaturdehnungen möglich sind. Die Befestigungen müssen leichten Zugang für Wartung, Einstellung der Dämpfungseinrichtungen und den kompletten Austausch der Zylinder ermöglichen. Auch Befestigungsschrauben, Endlagendämpfung, einstellbare Hub-Endanschläge und der Kolbenhub müssen von der Konstruktion her Sicherheit gewährleisten. ISO 6020-1, ISO 6020-2, ISO 6020-3, ISO 6022 und ISO 16656 legen dabei Toleranzen für Hublängen fest. Ein eigener Punkt regelt die Güte der Kolbenstangen, deren Material, Oberflächenbehandlung und Schutz so ausgelegt sein muss, dass Verschleiß, Korrosion und vorhersehbare Beschädigungen durch Schlag minimiert werden. Kolbenstangen sollten gegen vorherseh¬bare Beschädigungen wie Kerben, Kratzer, Korrosion usw. geschützt sein. Es können auch schützende Abdeckungen verwendet werden. Außerdem übertreffen alle Dichtungskombinationen von Hänchen die Anforderungen bei Weitem, da auch bei den Standard-Zylindern ausschließlich hochwertige Materialpaarungen im Einsatz sind.

Auch die Montage der Kolbenstangen-Enden mit Gewinde müssen laut Norm zu Montagezwecken Elemente haben, um Gegenkräfte aufbringen zu können (ISO 4395). Die Verbindung Kolben/Kolbenstange hat gesichert zu sein, was bei Hänchen durch die einteilige Konstruktion garantiert ist. Auch die Wartung von Dichtungen und Verschleißteilen sowie eine funktionale Entlüftung werden in der Norm behandelt.

Die Erfüllung all dieser Normen ist für Hänchen eine Selbstverständlichkeit. Und auch wenn Einzelnormen, Gruppennormen oder die Maschinenrichtlinie Anforderungen an den Kunden stellen, die weiter reichen als ein einzelnes Produkt, steht der Kunde nicht alleine da: Im Rahmen von Ratio-Drive 2.0 bietet Hänchen Engineering-Knowhow, das noch weiter reicht als Hydraulik-Zylinder, hydraulische Klemmungen wie Ratio-Clamp oder andere Einzelprodukte.

(qui)

* Jörg Beyer; Fachjournalist, mediaword

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