MS #004 – Auswahl der richtigen Schutzeinrichtung

Nachdem ich in der letzten Folge über die unterschiedlichen Arten von Kennzeichnungen an Maschinen gesprochen habe, möchte ich mich heute mit der richtigen Auswahl von Schutzeinrichtungen beschäftigen.

In der zweiten Folge dieser Reihe zur Maschinensicherheit habe ich auch über die Manipulation von Schutzeinrichtungen an Maschinen gesprochen. Wer diese Folge noch nicht kennt, dem empfehle ich, diese nachzuholen. Thematisch ergänzen sich diese beiden Episoden.

Wen man die Hintergründe für die Manipulation von Schutzeinrichtungen kennt, ist die Auswahl der richtigen Schutzeinrichtungen einfacher zu treffen. Zuerst sollten wir aber auf die verschiedenen Arten von Schutzeinrichtungen eingehen, die der Konstrukteur einer Maschine zur Auswahl hat.

Trennen wir die Auswahl der Schutzeinrichtungen erst mal in Kategorien auf: Es gibt Trennende Schutzeinrichtungen und Nicht Trennende Schutzeinrichtungen.

Als eine Trennende Schutzeinrichtung versteht man Einrichtungen, die Personen aus Gefahrenbereiche heraushalten sollen. Dabei sorgt die Schutzeinrichtung für eine körperliche Trennung von Maschinenbediener und Gefährdung.

Im Bereich der Trennenden Schutzeinrichtungen kann die Auswahl vorhandenen Schutzeinrichtungen weiter unterteilt werden. Hier gibt es fest angebrachte trennende Schutzeinrichtungen und bewegliche trennende Schutzeinrichtungen.

Die Anbringung einer fest angebrachten trennenden Schutzeinrichtung ist sinnvoll, wenn im normalen Betrieb ein Aufenthalt in einem Gefahrenbereich nicht notwendig ist.

Dann wählt man eine Schutzeinrichtung, wie Schutzzäune, Barrieren oder feste Verdeckungen, welche nur mit Werkzeug demontierbar sind. Die Schutzeinrichtung ist fest mit der Maschine verbunden.

Die Art der beweglich trennenden Schutzeinrichtungen wählt man, wenn von Zeit zu Zeit im normalen Betrieb oder für Wartungszwecke die Gefahrenbereiche betreten werden müssen. Dann können Türen, Tore, Klappen und Barrieren, die betätigt werden, den Zugang zum Gefahrenbereich ermöglichen. Die beweglichen trennenden Schutzeinrichtungen sind mit Sicherheitsschaltern und –zuhaltungen elektrisch mit der Steuerung verbunden. Bei Auslösung der Schalter bzw. den Zuhaltungen stoppt die Maschine automatisch.

Bei den beweglich trennenden Schutzeinrichtungen spielen auch ergonomische Gesichtspunkte eine Rolle. Das leichte Öffnen und Schließen durch eine einhändige Bewegung beispielsweise mittel einem funktionsgerechten Handgriff sollen den erforderlichen Zugang bequem ermöglichen.

Daneben sollen die trennenden Schutzeinrichtungen auch vor verursachten Abgasen, Lärm, Emissionen und anderen gesundheitsschädlichen Gefahren schützen.

Die Norm DIN EN ISO 14120 gibt genaue Auskünfte über die Gestaltung und den Bau von fest angebrachten und bewegliche trennende Schutzeinrichtungen.

Kommen wir zu den nicht trennenden Schutzeinrichtungen. Diese Art der Schutzeinrichtung lässt den Zugang zu Gefahrenbereiche zu, verhindert jedoch das gefahrbringende Bewegungen der Maschine entstehen können. Dafür schaltet die Schutzeinrichtung bei Aktivierung die Bewegungen der Maschine ab und sichert diese gegen unerwartetes Anlaufen oder Wiederanlaufen ab.

Auch hier kann die Auswahl der Schutzeinrichtungen in Kategorien unterteilt werden. Es gibt nicht trennende Schutzeinrichtungen die ortgebunden oder nicht ortsgebunden sind und welche mit einer Annäherungsfunktion.

Die Ortsgebunden nicht trennenden Schutzeinrichtungen sind beispielsweise Zweihandschaltungen. Hiermit verhindert man mechanische Gefährdungen wie Quetschen, Scheren oder Einzug von Händen. Der Benutzer muss mit beiden Händen eine Befehlseinrichtung betätigen, damit eine gefahrenbringende Bewegung ausgelöst wird. Lässt man eines der Bedienelemente los, stoppt dann auch wieder die Bewegung der Maschine. Die DIN EN 574 macht genauere Angaben zu den funktionelle Aspekten von Zweihandschaltungen.

Als nicht ortsgebunden versteht man Zustimmeinrichtungen oder Not-Halt Funktionen. Ein Roboter, der für den Benutzer gefährliche Bewegungen im Betrieb vollführt, lässt sich beispielsweise nur durch eine Zustimmeinrichtung außerhalb des Gefahrenbereiches aktivieren. Der Abstand zwischen Mensch und Roboter ist dadurch konstant gewährleistet.

Dann hätten wir noch die nicht trennenden Schutzeinrichtungen mit Annäherungsfunktion. Diese können berührungslos wirken wie das beispielsweise bei Lichtschranken und Sensoren der Fall ist. Die Schutzeinrichtung überwacht ein bestimmtes Gebiet mittels Lasern oder anderen Sensoren. Betritt eine Person das überwachte Gebiet, schaltet die Schutzeinrichtung jede gefährliche Bewegung an der Maschine aus. Welche Anforderungen und Prüfungen an berührungslos wirkende Schutzeinrichtung zu beachten sind, kann in der Norm DIN EN 61496 nachgelesen werden.

Weitere nicht trennende Schutzeinrichtung können auch druckempfindlich sein, wie Schaltmatten oder Schaltleisten. Diese Art der Schutzeinrichtung wird mechanische ausgelöst, wenn eine Person die Matte betritt oder eine Leiste berührt. Die Zeit zum Beenden von einer gefährlichen Bewegung in einer Maschine muss kürzer sein als die Zeit die zum Überschreiten der Kontaktmatte bis zum Gefahrenbereich notwendig sind. Matten oder Leisten sind im Gegensatz zu Laser unempfindlich gegenüber Staub, Nebel, Rauch, Schmutz und Streulicht.

Kommen wir nun zu den Kriterien bei der richtigen Auswahl der Schutzeinrichtungen.

Wie schon erwähnt, hängt die Auswahl der richtigen Schutzeinrichtung stark von der Art des Einsatzzweckes ab. Muss ein Benutzer im laufenden Betrieb öfters in Gefahrenbereiche eingreifen? Ist der Zugang zur Maschine nur bei Instandhaltungsarbeiten notwendig?

Auch sollte eine Schutzeinrichtung die Beobachtung des Arbeitsablaufes nicht mehr als notwendig einschränken. Der Maschinenbediener kann sonst den Arbeitsprozess nicht beobachten und könnte in die Versuchung kommen die Schutzeinrichtung zu umgehen. Da hätten wir ein weiteres Kriterium.

Die gewählte Schutzeinrichtung darf nicht auf einfache Weise umgangen oder unwirksam gemacht werden.

Die Schutzeinrichtung darf auch keine zusätzlichen Gefahren verursachen.

Die Schutzeinrichtung musst stabil gebaut sein, um ausreichend Schutz zu bieten, falls Gegenstände herabfallen oder herausgeschleudert werden. Die Festigkeit bzw. Widerstandsfähigkeit einer Schutzeinrichtung ist daher auch ein Kriterium.

Die Schutzeinrichtung muss auch ausreichend Abstand zum Gefahrenbereich bieten. Bei nicht trennenden Schutzeinrichtungen muss der Sicherheitsabstand groß genug sein, um die Maschine vor Erreichen der Gefahrenstelle sicher abzuschalten bzw. anzuhalten.

Für Wartungs- und Einrichtungsarbeiten benötigte Tätigkeiten sollen möglichst ohne Abnahme oder Außerbetriebnahme der Schutzeinrichtungen möglich sein.

Neben diesen ganzen Kriterien ist natürlich sehr der jeweilige Anwendungsfall abhängig, welche Schutzeinrichtung am sinnvollsten ist.

Eine trennende Schutzeinrichtung soll beispielsweise verhindern, dass eine Gefahr bringende Maschinenfunktion beim Zugang zur Maschine entstehen kann. Ob nun eine feststehende oder bewegliche Schutzeinrichtung zum Einsatz kommt, hängt von der Häufigkeit des Zugangs zur Maschine ab.

Wenn die Häufigkeit des Zugangs vorhersehbar hoch ist (beispielsweise mehr als einmal in der Woche) dann ist eine beweglich trennende Schutzeinrichtung sinnvoller wie eine feststehende trennende Schutzeinrichtung.

Die Steuerung der Maschine erkennt bei beweglich trennenden Schutzeinrichtungen, ob diese offen oder geschlossen sind. Sobald eine Schutzeinrichtung geöffnet wird, muss jede gefährliche Bewegung in der Maschine beendet werden. Die Bewegungen dürfen auch nicht mehr starten, solange die Schutzeinrichtung offen ist.

Eine feststehende trennende Schutzeinrichtung wählt man dann wenn die Häufigkeit des Zugangs zum Gefahrenbereich gering ist und die Wiederanbringung der Schutzeinrichtung einfach ist.

Alle Typen von Schutzeinrichtung sollen letztendlich den gleichen Zweck erfüllen. Den Zugang von Personen zu einem Gefahrenbereich überwachen und die Sicherheit dieser Personen gewährleisten.

Wir sind am Ende dieser Podcast Folge angekommen. Ich hoffe Ihnen hat diese Folge gefallen.

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