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Crash-Test für den Schutzzaun

Jedes Auto muss vor der Erteilung einer Typenzulassung Crash-Tests absolvieren, deren Ablauf genormt ist. Für Schutzeinrichtungen gibt es solche genormten Crash-Tests nicht. Die Firma Brühl als größter deutscher Hersteller von Schutzeinrichtungen will diesen Prozess vorantreiben und hat eine Studienarbeit initiiert und unterstützt, die die Entwicklung eines reproduzierbaren Bewertungsverfahrens für die Belastungsfähigkeit von Schutzeinrichtungen zum Ziel hat. Dabei wird der Einschlag in die Umzäunung simuliert.

Was passiert, wenn ein Roboterarm oder ein Werkstück in einen Schutzzaun einschlägt? Diese Frage versucht man meist mit Hilfe von Belastungstests bei statischer oder dynamischer Belastung zu beantworten. Aber es gibt keinen rechtlichen Rahmen und keine verbindliche Norm für solche Tests. Das heißt aus Anwendersicht, dass die tatsächliche Schutzwirkung verschiedener Arten von Umzäunungen nicht vergleichbar ist.

Dies ist gerade für diejenigen Hersteller von Nachteil, die hohe Ansprüche an die Sicherheit ihrer Schutzzaunsysteme stellen. Brühl hat sich daher eingehend mit diesem Thema befasst und eine Studienarbeit unterstützt, die ein reproduzierbares Verfahren zum Test von Schutzeinrichtungen vorschlägt. Dabei wurde eine Testeinrichtung konstruiert, die unter kontrollierten Bedingungen mit einer Geschwindigkeit von bis zu 8 m/s in die Schutzeinrichtung einschlägt und den »Worst case« simuliert.

Ein starrer Körper mit integrierten Messeinrichtungen bewegt sich auf den Schutzzaun zu und schlägt dort mit einer maximalen Energie von 5050 J, also bis zu 24 Tonnen Aufprallkraft, ein. Mit einer High-Speed-Kamera wird der Aufprall dokumentiert und die beschädigte Schutzeinrichtung untersucht. Gemessen wird während der Tests nicht nur die Kraft, die Verzögerung und die Verformung, sondern auch die Energie, die in das System eingetragen wird.

Diese Tests liefern Ergebnisse auf mehreren Ebenen. Zum Einen kann die Schutzeinrichtung besser dimensioniert werden, wenn die potentiellen Schäden bekannt sind. Zum Anderen zeigen die Testreihen kritische Stellen an Feldelementen, Pfosten und Befestigungen auf, die anschließend optimiert werden können. Letztlich kann man aus den Versuchen auch eine Berechnungsmethode zur Dimensionierung gewinnen und den Grenzwert der mechanische Belastung von Strukturkomponenten ermit-teln. Somit steht eine reproduzierbare Mess- und Bewertungsmethode für die Beurteilung von Schutzeinrichtungen zur Verfügung.

Bei Brühl betrachtet man diese Untersuchungen als möglichen Schritt zu einer reproduzierbaren Methode für die Auswahl von Schutzzäunen. Zwar ist ein Robotereinschlag nicht das vordringliche Risiko in der automatisierten Produktion, aber die Untersuchung des »Worst Case« erlaubt eine bessere Bewertung von Lösungen zur Absicherung von Gefahrenstellen. Brühl wird daher die Ergebnisse der umfangreichen Testreihen für die tägliche Arbeit nutzen, z. B. für die Dimensionierung und Konfiguration von Schutzeinrichtungen, die Roboter-Arbeitsplätze und automatisierte Fertigungslinien absichern.

Quelle: Hans Georg Brühl GmbH - http://www.schutzeinrichtungen.com

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