Schutztüren in der Produktion Wann ist welche Sicherheitszuhaltung sinnvoll?

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Schutztüren sollten nicht nur die erforderliche Sicherheit garantieren, sie müssen die Effizienz der Produktion gewährleisten. Das stellt die Verantwortlichen für die Produktionssicherheit vor die Frage: Welcher Schutz bzw. welche Sicherheitszuhaltung wird wirklich benötigt?

Der Anwendungsfall selbst gibt vor, welche Schutztür die richtige ist. Den Weg weist die Produktnorm EN ISO 14119, denn sie verbindet das Thema Sicherheit eng mit den sehr vielfältigen Anwendungssituationen.

Daher muss schon in der Konstruktionsphase gut überlegt werden, welche Art von Schutztür passt. Eine Schwenk- und Schiebetür? Oder eine Haube, Klappe oder ein Rolltor? Dazu müssen sie die Art der Überwachung, den Schaltertyp sowie die passende Sicherheitszuhaltung für die Schutztür in ihrer Planung berücksichtigen. Ein wesentliches weiteres Kriterium findet sich in der Einbausituation selbst: Soll oder muss verdeckt eingebaut werden? Sollte eine platzkritische Situation vorliegen, eignen sich Sicherheitszuhaltungen wie etwa der Sicherheitsschalter mit Zuhaltung PSENmlock Mini von Pilz. Dieser besitzt eine kompakte Bauform und bietet einen hohen Manipulationsschutz.

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Überdies müssen Anwender schauen, ob besonders raue Umgebungsbedingungen vorherrschen. Mit robusten Zuhaltungen wie der Sicherheitszuhaltung PSENslock 2 von Pilz mit ihrem hygienegerechten Design und Edelstahlelementen kann die Schutztürüberwachung mit Prozesszuhaltung sicher und in widrigsten Umgebungsbedingungen umgesetzt werden. Wichtig ist, dass die Schutzart IP 67/IP 6K9K gegeben ist. Die Rastkraft (Kraft, die die Tür durch den Permanentmagneten auch im spannungslosen Zustand zuhält) kann über einen RFID-Tag individuell eingestellt werden.

Wann Prozess-, wann Personenschutz?

Die Frage nach der Art der Zuhaltung ist abhängig von der Nachlaufzeit. Ist die Zeit bis zum Erreichen der Gefahrenstelle länger als die Nachlaufzeit, ist eine Prozesszuhaltung ausreichend. In diesem Fall soll vorrangig der Prozess an sich geschützt und ungewollte Produktionsunterbrechungen ausgeschlossen werden. Ist die Eingriffszeit allerdings kürzer als die Nachlaufzeit, ist eine sichere Zuhaltung erforderlich. Sie wird auch als Personenschutz bezeichnet. Das betrifft etwa Maschinen, die noch nachlaufen, beispielsweise Roboteranwendungen. Die Schutzeinrichtung darf hier erst entsperren, wenn sich die Maschine in einem sicheren Zustand befindet und komplett gestoppt hat. Erst dann, wenn keinerlei Gefahr mehr von der Maschine ausgeht, darf das Öffnen der Schutztür möglich sein.

Für den Prozessschutz ist eine Zuhaltung zum Beispiel nach dem Arbeitsstromprinzip ausreichend. Dabei erfolgt die Zuhaltung durch einen Magneten. Für die Entsperrung wird der Magnet wieder deaktiviert. Ein Funktionsprinzip, wie es zum Beispiel die elektromagnetische Sicherheitszuhaltung PSENslock 2 von Pilz bietet. Sie kombiniert die sichere Schutztürüberwachung mit einem integrierten Elektromagneten.

Für den Personenschutz wird häufig das bistabile Zuhalteprinzip eingesetzt – dieses kommt beispielsweise auch bei den Sicherheitszuhaltungen PSENmlock und PSENmlock Mini von Pilz zum Einsatz. Der letzte Zustand bleibt im Falle eines Stromausfalls erhalten und die Tür damit entweder geschlossen und zugehalten oder offen. Eine hohe Sicherheit wird durch die zweikanalige Ansteuerung des Hubmagneten gewährleistet: Im Fehlerfall werden die OSSDs abgeschaltet, aber die Zuhaltung bleibt bestehen. Durch einmaliges Deaktivieren kann diese dann gezielt entriegelt werden.

Passende Schutzeinrichtung für jeden Performance-Level

Die Wahl der passenden Schutzeinrichtung in Abhängigkeit von Prozess- oder Personenschutz erfolgt auf Basis des Performance-Levels (PL). Dieses wird mithilfe einer Risikoanalyse nach EN ISO 13849–1 ermittelt. Ausschlaggebend für die Ermittlung sind die Schwere der möglichen Verletzungen, die Häufigkeit und Dauer der Gefahrexposition sowie die Vermeidbarkeit von Gefahren. PLe bezeichnet dabei das höchste Risiko.

Häufig kommen mehrere Sicherheitszuhaltungen an einer Anlage zum Einsatz. Hier ist es notwendig, diese zu verbinden. Mit Diagnoselösungen, wie der Safety Device Diagnostics (SDD) von Pilz, können neben umfangreichen Diagnose- und Statusinformationen eine sichere Reihenschaltung und gleichzeitig die gezielte Ansteuerung einzelner Sensoren umgesetzt werden. Vorteil: Es lässt sich exakt definieren, welche Tür nach dem Abschalten entriegelt und geöffnet werden darf, wenn beispielsweise in einer Anlage Wartungsarbeiten anstehen. Ansonsten würden bei Anforderung der Entriegelungsfunktion alle in Reihe geschalteten Schutztüren auf einmal aufgehen. Das könnte jedoch zum Sicherheitsthema werden, wenn an einer weiteren Schutzeinrichtung eine Person den Gefahrenraum unbemerkt betritt.

Es gibt nicht „die“ Standardsituation für den Schutz. Eine Faustformel für die Sicherheit von Mensch und Maschine jedoch schon: Je gefährlicher die Situation hinter einer Schutztür, desto sicherer muss der Schutz bzw. die Überwachung der trennenden Schutzeinrichtung ausgelegt sein.

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