Norm IEC 61800-5-3 Safety-Drehgeber werden vergleichbarer

Von Jan Vollmuth 4 min Lesedauer

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Die neue Safety-Norm für Drehgeber wurde vor kurzem verabschiedet. Damit stehen künftig zertifizierte Safety-Drehgeber in den Regalen der Hersteller. Was dies für Konstrukteure und Entwickler bedeutet, erklärt Jörg Paulus, General Manager Posital EMEA, im Gespräch mit konstruktionspraxis.

Safety-Drehgeber kommen etwa in fahrerlosen Transportsystemen oder autonomen mobilen Robotern zum Einsatz: Dort kontrollieren sie etwa den Lenkwinkeleinschlag oder die Radgeschwindigkeit. (Bild:  ARENA2036/Corinna Spitzbarth)
Safety-Drehgeber kommen etwa in fahrerlosen Transportsystemen oder autonomen mobilen Robotern zum Einsatz: Dort kontrollieren sie etwa den Lenkwinkeleinschlag oder die Radgeschwindigkeit.
(Bild: ARENA2036/Corinna Spitzbarth)

Herr Paulus, seit kurzem gibt es die neue Safety-Norm IEC 61800-5-3 für Drehgeber. Was hat es mit dieser Norm auf sich?

Jörg Paulus: Wir haben als deutsche Hersteller von Drehgebern maßgeblich an der Erstellung der internationalen Produktnorm mitgearbeitet. Aus dem Arbeitskreis Drehgeber heraus wurde aktiv die Norm nach vorne gebracht und unterstützt. Die Norm ist nun spezifisch auf sichere Drehgeber ausgerichtet und betrachtet diese daher ganzheitlich.

Worum geht es in dieser Norm und zu welchem Zweck wurde sie verfasst?

Jörg Paulus(Bild:  Posital)
Jörg Paulus
(Bild: Posital)

Bei der IEC 61800-5-3 handelt sich um eine Norm für die Hersteller von Drehgebern. Damit wird erstmals umfänglich beschrieben, wie ein Safety-Drehgeber bewertet und getestet werden muss. Vorher war dies teilweise abhängig vom jeweils zuständigen Akkreditierungsinstitut wie zum Beispiel dem TÜV. Aus diesem Grund erfolgte die Bewertung in der Vergangenheit durchaus unterschiedlich.

Wie wichtig ist diese Norm für Konstrukteure und Anwender von Drehgebern, müssen sie diese Norm kennen?

Nein, die Norm muss den Anwendern von Drehgebern nicht im Detail bekannt sein. Aber zu wissen, dass eine Norm nun die Situation unter den Herstellern von Drehgebern vereinheitlicht und eine Vergleichbarkeit von Safety-Drehgeber vereinfacht, erleichtert sicherlich die Arbeit von Konstrukteuren und Entwicklern und trägt zu geringeren Kosten bei. Daher stellt die neue Norm auch für Anwender einen guten Schritt dar.

Jörg Paulus

Jörg Paulus ist Anteilseigner/Partner der Fraba-Gruppe, zu der auch der Drehgeber- und Sensorhersteller Posital gehört. Seit 2003 bei Fraba, war er maßgeblich für die Entwicklung eines voll inte­grierten, digitalen IT-Systems verantwortlich. 2014 wurde er zum Partner gewählt und ist seitdem als General Manager für das operative Geschäft von Posital, das sich einen Namen mit magnetischen Präzisionsgebern und Wiegand-Systemen gemacht hat, in der Region EMEA verantwortlich. Paulus ist Vorsitzender des Arbeitskreises Drehgeber beim ZVEI.

Was genau macht die IEC 61800-5-3 dem Anwender leichter, vereinfacht und beschleunigt sie etwa die Sicherheitsprüfung einer Maschine?

Die Sicherheitsbetrachtung einer Gesamtmaschine, bei der bereits safety-zertifizierte Drehgeber zum Einsatz kommen, die noch nicht nach der neuen Norm geprüft worden sind, ist recht einfach vorzunehmen. Daran wird sich auch nichts ändern, wenn Drehgeber verwendet werden, die nach der neuen Norm entwickelt wurden. Der Vorteil für Anwender liegt woanders: Für den Drehgeberhersteller kann es nun einfacher sein, einen Safety Drehgeber herzustellen und zu deklarieren, und damit könnten die Preise sinken.

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Wie steht der TÜV zu der neuen Safety-Norm?

An der Erstellung der Norm waren unterschiedlichste TÜVs beteiligt. Diese Einrichtungen sind zunächst ebenfalls froh, dass es nun eine einheitliche Beurteilung von Drehgebern bezüglich deren Sicherheitsfunktionen gibt. So brauchen sie nicht mehr in jedem Einzelfall selbst festlegen, was bei einer Zertifizierung alles zu beachten ist. Auf der anderen Seite ist es nun auch einem Hersteller möglich, ohne den TÜV einen Drehgeber selbständig nach der neuen Safety-Norm zu deklarieren. Welcher Weg sich nun aber durchsetzen wird, also ob Hersteller weiterhin den TÜV beauftragen oder selbst deklarieren, lässt sich aktuell noch nicht genau abschätzen. Am Ende werden die Kunden dies entscheiden. Hier spielt sicherlich das Thema Vertrauen eine große Rolle. Es gibt bereits große Hersteller, die selbst deklarieren, aber auch Unternehmen, die weiterhin den TÜV mit dem Zertifizieren ihrer Produkte beauftragen.

Dieses Interview liegt auch als Podcast vor:

Zum Abschluss eine grundsätzliche Frage: Was bedeutet eine Safety-Zertifizierung bei einem Drehgeber überhaupt, was genau ist zertifiziert?

Bei einem safety-zertifizierten Drehgeber werden bestimmte Funktionen sicher bereitgestellt. Sicher heißt, dass es Mechanismen gibt, die erkennen, ob es zu einem Fehler gekommen ist. Als Funktionen werden dabei in der Regel grob zwei unterschieden. Die sichere Bewegung, bzw. der sichere Stop werden immer korrekt angegeben; der Anwender kann sich also darauf verlassen, dass Werte geliefert werden, wenn sich der Drehgeber dreht, oder dass keine Wertänderungen erfolgen, wenn der Drehgeber sich nicht mehr bewegt. Diese Funktion wird auch sicherer Singleturn genannt und vorwiegend bei Drehgebern im Motor-Feedback eingesetzt. Darüber hinaus gibt es die sichere Position. Das heißt, der Drehgeber gibt immer sicher die richtige Position aus. Dazu muss neben der Singleturn-Technologie auch der Multiturn-Wert sicher überwacht werden, so dass auch hier Fehler entdeckt werden. Solche Geber werden etwa mit Profisafe- oder Can-Open-Safety-Protokoll als Anbaudrehgeber angeboten.

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Was bedeuten die Safety Level SIL 2 und SIL 3, beziehungsweise PLd?

Aus Anwendersicht bestimmt sich das SIL Level aus dem möglichen Schadensausmaß, der Gefahrenabwendung und Eintrittswahrscheinlichkeit. Der Maschinenhersteller legt also fest, welches SIL Level er für eine bestimmte Situation seiner Maschine benötigt. Für einen Sensorhersteller bedeutet SIL2, dass ein Fehler erkannt werden muss. Dabei muss ein Anteil von 90 Prozent aller sicheren Fehler erkannt werden. Für SIL3 muss ein Fehler beherrscht (das heißt, das Gerät muss damit umgehen und weiterarbeiten können) sowie ein weiterer Fehler erkannt werden. Bei SIL3 muss ein Anteil von 99 Prozent sicherer Fehler erkannt werden. Ein Beispiel zu SIL3: Es kommt zu einer Überspannung, die der Schutzkreis des Sensors beherrschen muss. Kommt nun ein weiterer Fehler hinzu, geht der Sensor in den Safe State.

Vielen Dank für das Gespräch.

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