Sicherheitsklemmung Ratio-Clamp, Bild: Hänchen

In langen, aufwendigen Dauertests wurde ein besonders günstiger B10-Wert für die Sicherheitsklemmung Ratio-Clamp ermittelt. - Bild: Hänchen

| von Redaktion ke NEXT

Die Normen zum sicheren Betrieb von Maschinen und unvollständigen Maschinen legt die Richtlinie 2006/42/EG des Europäischen Parlaments für alle Maschinenhersteller fest. Eine ganze Reihe von Sicherungsmaßnahmen ergänzen diese Maschinenrichtlinie (MRL). Konstrukteure können sich bei der Umsetzung dieser Vorgaben im Dschungel der Gesetze, Verordnungen und Richtlinien verirren.

Dazu gehören die europäischen Sicherheitsnormen, insbesondere die Typ A-Normen als Sicherheitsgrundnormen. Typ B1- und Typ B2-Normen sind Sicherheitsgruppennormen, Typ C-Normen sind maschinenspezifische Fachnormen. Dabei gelten internationale IEC-Normen, europäische EN-Normen, nationale DIN-Normen sowie die VDMA-Einheitsblätter und die VDI-Richtlinien.

Anleitung zur Sicherheit: das Buch „Hydraulische Systeme“ von Hänchen

Das Buch „Hydraulische Systeme“
  • Um in der komplexen Welt des Maschinenbaus dem An­wender Orientierung beim Thema Hydraulik zu geben, hat das Unternehmen unter Federführung des Bereichsleiters Forschung und Innova­tion Klaus G. Wagner das Buch ­„Hydraulische Systeme“ veröffentlicht.

  • In dieser im Buchhandel erhältlichen Schrift gibt es konkrete Anleitungen zum systematischen Ermitteln der Sicherheitsbelange bei Hydraulikzylindern und anderen hydraulischen Produkten. Besondere Berücksichtigung finden hier für den jeweiligen Einsatz Elemente, Ausstattungsmerkmale und Auslegung, die Integration von Sensoren, der Betrieb, Energieeffizienz sowie Zubehör.

  • Auf über 30 Seiten steht auch das Thema Sicherheit ganz im Vordergrund. Die MRL sowie andere EG-Richtlinien, Gesetze und Normen werden dargestellt und ihre Anwendung in der Praxis beschrieben.

Als Hersteller sind diese Maßstäbe für den in Ostfildern ansässigen Hydraulikzylinder- und Antriebssystemspezialisten Hänchen verbindlich. Der Anwender erhält für Komponenten wie Hydraulikzylinder und Klemmeinheiten eine ausführliche MRL-konforme Dokumentation, um selber eine entsprechende Risikobeurteilung durchzuführen. Bei vollständigen Maschinen erhält der Betreiber eine Betriebsanleitung einschließlich CE-Konformitätserklärung.

Der Bereich Sondermaschinenbau des Unternehmens, Ratio-Drive, deckt die ganze Bandbreite an Lösungselementen und Lösungen rund um Antriebsachsen ab. Passende Module aus den Bereichen Konzeption, Engineering, Software, Sicherheitstechnik, Antriebstechnik, Aufbau und Integration von Antriebsachsen, verbunden zu unvollständigen oder vollständigen Maschinen erlauben individuelle Angebote. Dabei kommen elektrische Antriebe ebenso zum Einsatz wie hydraulische Antriebslösungen von Hänchen. Der Kunde entscheidet, ob er nur einzelne Module wie etwa eine einzelne geregelte Antriebsachse des Herstellers benötigt oder ein Komplettsystem, eben eine unvollständige oder vollständige Maschine im Sinne der MRL.

Ratio-Clamp als Sicherheitsbauteile

Software Ratio-Drive, Bild: Hänchen
Auch die Software für den Prüfstand ist eine Eigenentwicklung für ­Ratio-Drive-Projekte. - Bild: Hänchen

Gerade bei Sicherheitsbauteilen gestalten sich die gesetzlichen Vorgaben oft kompliziert. Etwa, wenn sie zur Absicherung schwerkraftbelasteter Achsen verwendet werden, wie die hydraulische Klemmung Ratio-Clamp von Hänchen. Sie verhindert beispielsweise das „gefahrbringende Sinken einer Last“ an einer „schwerkraftbelasteten Achse“. Zwar können die Konstrukteure zur Ermittlung des Performance-Levels (PL) einer Maschine die in der Norm angegebenen Werte verwenden. Doch diese Werte sind oft zu niedrig, um den geforderten PL zu erreichen. Hier ist der Hersteller aufgefordert, einen sogenannten B10-Wert bereitzustellen. Hänchen hat deshalb in langen und aufwendigen Dauertests die Werte für die sichere Einsatzdauer der Klemmung an einer selbstentwickelten Prüfmaschine ermittelt.

Über mehrere Monate wurden die Bauteile in dieser Maschine 24 Stunden dauerbelastet. Heraus kam ein realitätsnaher B10D-Wert für die Konstruktion, aus dem die Maschinenkonstrukteure den zur Ermittlung des PL erforderlichen MTTFD-Wert (mean time to dangerous failure) bestimmen können. Als Sicherheitsbauteil für senkrechte Lasten eignet sich die Ratio-Clamp des Typs RCH in der DGUV-testzertifizierten Ausführung. Diese schreibt Sicherheitsfaktor zwei vor. Damit ist die Haltekraft der RCH doppelt so hoch wie die zulässige Last.

Die EN ISO 12100 verlangt vom Maschinenbauer für diese Festlegungen der Sicherheitsmaßnahmen die Einhaltung des Drei-Stufen-Verfahrens: Dieses beinhaltet eine in sich sichere Konstruktion. Ist diese nicht gegeben, sind technische Schutzmaßnahmen nötig. Hierzu ist der PL zu ermitteln. Sind auch diese nicht ausreichend möglich, muss der Hersteller Benutzerinformationen in Form von Hinweisen anbringen. Der Maschinenhersteller erarbeitet hierzu, welche Gefahr von einer Maschine ausgehen kann. Der PL zeigt dann, welche Gefahrenreduktion Sicherheitsbauteile wie Ratio-Clamp leisten können. In diesem Beispiel kann sie zum Beispiel als leistungsfähiges Haltesystem die Last bei einer Havarie sichern.

Sicherheit durch Ratio-Clamp – die RCH

Prüfstand, Bild: Hänchen
Der selbst entwickelte und ­gefertigte Prüfstand ist zugleich ein Beispiel für den Sondermaschinenbau von Hänchen. - Bild: Hänchen

Die Ratio-Clamp verhindert das Herabfallen von Lasten in schwerkraftbelasteten Achsen, indem sie in energielosem Zustand eine Stange über einen unbegrenzten Zeitraum festklemmt. Dabei ist das Konstruktionsprinzip entscheidend, denn sie arbeitet mechanisch nach dem Funktionsprinzip des Reibeschlusses: Die Kraft wird in Federn gespeichert und über Kegel umgelenkt. Die Stange klemmt also mittels Reibung. Bei einem Abfall des Entriegelungsdrucks wird die in den Federn gespeicherte Kraft freigesetzt und die Stange geklemmt. Nun übernimmt die Ratio-Clamp die Last. Zum Lösen der Klemmung wird der Verriegelungskolben durch anliegenden hydraulischen Entriegelungsdruck gegen die Federkraft bewegt und entriegelt. Die Stange kann dann wieder in beide Richtungen fahren. Ratio-Drive und Ratio-Clamp zeigen ganz konkret, wie weit die Kompetenz von Hänchen beim Thema Sicherheit reicht: Vom einzelnen Produkt über das Sicherheitsengineering mit Realisierung hydraulischer Achsen bis hin zur vollständigen Maschine. Dahinter stehen das umfangreiche Know-how und die Prozesskompetenz, die sich das Unternehmen in fast hundert Jahren erarbeitet hat.

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