Die neue EN ISO14119 unterscheidet deshalb zwei unterschiedliche Arten von Zuhaltungen, die Prozessschutzzuhaltung und die Personenschutzzuhaltung. Erstere dient nur dazu, den Arbeitsprozess nicht zu unterbrechen. Hier werden an die Sicherheitstechnik bezüglich der Zuhaltefunktion keine Anforderungen gestellt. Jedoch müssen zumindest alle Anforderungen an eine Verriegelungseinrichtung erfüllt werden. Die Maschine muss also nicht beim Öffnen der Zuhaltung sicher stoppen, sondern erst beim Öffnen der Schutztür. Zuhaltungen für den Personenschutz verhindern, dass Personen eine Maschine betreten können, solange die Gefährdung nicht beseitigt ist. Die Maschine muss bereits beim Entriegeln der Zuhaltung sicher stehen.
Hohe Ansprüche
An diese Sicherheitsbauteile werden verschiedene normative Anforderungen gestellt. Die erste Forderung ist natürlich die, dass die Stellung der Zuhaltung sicher überwacht wird. Eine weitere Forderung betrifft das Zuhaltungsprinzip. Die Norm unterscheidet in vier verschiedenen Prinzipien. Zwei davon sind für Personenschutzzuhaltungen geeignet. Die erste dieser beiden Möglichkeiten ist das Prinzip \’Federkraft betätigt, Energie ein entsperrt\‘. Hierbei wird mit einer mechanischen Feder das Sperrmittel in die zugehaltene Stellung gebracht und durch Anlegen von Energie mit einem Hubmagneten die Zuhaltung entsperrt. Die Tür bleibt damit bei vollständiger Abschaltung einer Maschine sicher zugehalten, sofern die Schutzeinrichtung geschlossen war. Die Maschine kann dann nicht betreten werden. Falls es notwendig sein sollte, dass die Maschine auch in dieser Situation, z.B. für eine Reinigung, geöffnet werden muss, sieht die EN ISO14119 vor, dass entweder zusätzliche Entriegelungsmöglichkeiten angebracht werden oder aber ein anderes Prinzip verwendet wird.
Bistabiles Prinzip
Ein weiteres Prinzip, das für eine Zuhaltung mit Personenschutzfunktion möglich ist, lautet \’Energie ein entsperrt, Energie ein zugehalten\‘. Bei dieser Art Zuhaltungen verbleibt das Sperrmittel in der Stellung, in der es bei Abschalten der Spannungsversorgung ist und ändert den Status nicht. Solche Zuhaltungen sind als sogenannte bistabile Versionen, wie z.B. das Modell STP-BI, von Euchner bereits seit Jahren erhältlich.
In der Praxis wird häufig auch dann, wenn Prozessschutz ausreichend ist, auf das Öffnen der Zuhaltung hin die Maschine angehalten. Die Forderung nach einem der obigen Prinzipien muss in diesem Fall jedoch nicht erfüllt werden. Die beiden weiteren möglichen Prinzipien sind \’Energie ein betätigt, Federkraft entsperrt\‘ und \’Energie ein betätigt, Energie aus entsperrt\‘. Bei diesen beiden Prinzipien ist es bei Abschalten der Maschine oder Stromausfall möglich, die Tür zu öffnen und somit sind Reinigungs- und Servicearbeiten sehr einfach möglich.
Verschiedene Performance Level
Mit einer elektromechanischen Zuhaltung für den Personenschutz lässt sich eine Schutztür in jedem gewünschten und benötigtem Performance Level (PL) nach EN ISO13849-1 absichern. Es muss also nicht immer eine moderne Zuhaltung mit integrierter Elektronik verwendet werden. Benötigt werden dazu nur die richtige Schaltungstechnik und die korrekte Auswahl der Sicherheitsbauteile. Drei praktische Beispiele zeigen, wie dies realisiert werden kann. Vielfach wird in Applikationen für die Kategorie 3 nur eine einzige Zuhaltung angebracht, deren zwei Kontakte an eine Sicherheitsauswertung angeschlossen sind, so wie in Bild 2 dargestellt. Diese Schaltung erfüllt ganz offensichtlich die Hauptanforderung der Kategorie 3 nach redundanter Auslegung, denn die Elektrik ist vollständig zweikanalig aufgebaut. Auch die Diagnosefunktion scheint auf den ersten Blick ausreichend gut zu sein. Was ist aber mit den mechanischen Aspekten? Wenn beispielsweise der Betätiger an der Zuhaltung bricht? Dann fällt diese Schaltung mit dem ersten Fehler, dem Versagen der Mechanik, aus. Das wiederum bedeutet, dass doch nicht alle Forderungen der Kategorie 3 erfüllt werden können. In der EN ISO13849-1 wird nicht nur die Elektrik einer sicherheitstechnischen Schaltung beschrieben, es werden auch die mechanischen, hydraulischen und pneumatischen Aspekte gelistet. Trotz dessen ist das Beispiel eine korrekte Applikation einer Zuhaltung und kann auch die Kategorie 3 erfüllen. Der Schlüssel hierzu ist ein sogenannter Fehlerausschluss, also die Feststellung, dass ein bestimmter Fehler nicht auftreten kann. Diese Ausschlüsse sind in der EN ISO13849-1 zugelassen. Im Teil 2 der Norm finden sich lange Listen zu den verschiedenen Konzepten, aus denen neben möglichen Fehlern auch herausgelesen werden kann, ob der zugehörige Fehlerausschluss überhaupt zulässig ist. Um nun einen Fehlerausschluss auf das Brechen der Mechanik durchführen zu können, muss erreicht werden, dass dieser Fehler überhaupt nicht erst auftreten kann. Dazu kann z.B. der mechanische Teil der Zuhaltung so geschützt werden, dass keine Kräfte, die zu einem Ausfall führen könnten, auf die Zuhaltung einwirken können. Wenn das gewährleistet werden kann, ist ein Fehlerausschluss einfach zu begründen und auch zulässig.
