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Schutzeinrichtungen praxisgerecht gestalten

Welche Anforderungen an Schutzeinrichtungen gibt es in Abhängigkeit von ihrer Bauart? Welche Aspekte wie z. B. das Maschinenumfeld, menschliche Faktoren sowie konstruktive Aspekte und die Auswahl von Materialien sind für die Ausführung einer Schutzeinrichtung zu berücksichtigen? Der Beitrag geht auf diese Fragen ein, wobei der Schwerpunkt auf trennenden Schutzeinrichtungen liegt.

Gestaltung und Ausführung

Die Schutzeinrichtungen sind entsprechend den Anforderungen der Maschinenrichtlinie zu konzipieren, d. h. sie- müssen stabil gebaut sein,- dürfen keine zusätzlichen Gefahren verursachen,- dürfen nicht auf einfache Weise umgangen oder unwirksam gemacht werden können,- müssen ausreichend Abstand zum Gefahrenbereich haben,- dürfen die Beobachtung des Arbeitszyklus nicht mehr als notwendig einschränken und- müssen die für die Werkzeugzu- und/oder -abführung oder für die Wartungsarbeiten erforderlichen Eingriffe möglichst ohne Demontage der Schutzeinrichtungen zulassen, wobei der Zugang auf den für die Arbeit notwendigen Bereich beschränkt sein muss.

Feststehende trennende Schutzeinrichtungen

Diese Schutzeinrichtungen müssen ihre örtliche Position sicher beibehalten und so befestigt sein, dass sie nur mit Werkzeug geöffnet werden können. Soweit möglich, sollen sie nach Lösen der Befestigungsmittel nicht in der Schutzstellung verbleiben. Flügelmuttern, Rändelschrauben, Magnetverschlüsse und dergleichen, die ein Lösen von Hand gestatten, sollten nicht eingesetzt werden, da sie nur eine eingeschränkte Schutzwirkung haben. Ist mit Selbstlockern (z. B. durch Erschütterungen) zu rechnen, müssen die Verbindungen gesichert werden. Dies geschieht z. B. durch Fächerscheiben, Federscheiben, Splinte oder selbstsichernde Muttern.

Beweglich trennende Schutzeinrichtungen

Derartige Schutzeinrichtungen müssen für bewegliche Teile der Kraftübertragung (Antriebe)- soweit möglich mit der Maschine verbunden bleiben, wenn sie geöffnet werden,- mit einer Verriegelung ausgerüstet sein, so dass die beweglichen Teile nicht in Gang gesetzt werden können, solange ein Erreichen dieser Teile möglich ist, und stillgesetzt werden, sobald sich die Schutzeinrichtung nicht mehr in Schutzstellung befindet.Bewegliche trennende Schutzeinrichtungen für Teile, die am Arbeitsprozess teilnehmen (z. B. Werkzeuge), müssen so konzipiert und in die Steuerung der Maschine integriert werden, dass- die beweglichen Teile nicht in Gang gesetzt werden können, solange ein Erreichen dieser Teile möglich ist,- ein Erreichen beweglicher Teile während des Betriebs nicht möglich ist,- ihre Einstellung nur durch eine absichtliche Handlung möglich ist, z. B. mit einem Werkzeug, Schlüssel usw.,- bei Fehlern oder Störungen das Ingangsetzen verhindert wird oder die beweglichen Teile stillgesetzt werden,- bei Gefahr des Herausschleuderns durch eine geeignete Auffangvorrichtung Schutz gewährleistet ist.Bei Verbrennungsmotoren müssen die beweglichen Schutzeinrichtungen, die den Zugang zu den beweglichen Teilen im Motorraum sichern (z. B. eine Motorhaube) in folgenden Fällen keine Verriegelungseinrichtung aufzuweisen: Wenn sie nur unter Verwendung eines Werkzeuges bzw. eines Schlüssels oder nur durch Betätigung eines Stellteiles in einer geschlossenen Kabine mit verriegelbarem Zugang vom dort befindlichen Fahrerplatz zu öffnen sind.



Befestigung einer Schutzeinrichtung durch selbstsichernde Schrauben
Befestigung einer Schutzeinrichtung durch selbstsichernde Schrauben
  Elektrisch verriegelte Schutzgitter, die zu Instandhaltungs- und Reinigungszwecken geöffnet werden können
Elektrisch verriegelte Schutzgitter, die zu Instandhaltungs- und Reinigungszwecken geöffnet werden können
  Kombinierte Schutzeinrichtung (Schutzhaube für ein Diamantsägeblatt und Verkleidung eines Keilriemenantriebes), die z. B. eine ausreichende Stoßfestigkeit, Steifigkeit und eine sichere Befestigung sowie einen Schutz gegen wegfliegende Teile bietet
Kombinierte Schutzeinrichtung (Schutzhaube für ein Diamantsägeblatt und Verkleidung eines Keilriemenantriebes), die z. B. eine ausreichende Stoßfestigkeit, Steifigkeit und eine sichere Befestigung sowie einen Schutz gegen wegfliegende Teile bietet


Zugangsbeschränkende verstellbare Schutzeinrichtungen

Verstellbare Schutzeinrichtungen, die den Zugang auf die für die Arbeit unbedingt notwendigen beweglichen Teile (z. B. Bearbeitungswerkzeuge, Werkstücke) beschränken, müssen - je nach Art der durchzuführenden Arbeit - manuell oder selbsttätig verstellbar sein und- die Gefahr des Herausschleuderns soweit wie möglich verhindern.Diese Schutzeinrichtungen werdenz. B. an Werkzeugmaschinen im Wirkbereich der Werkzeuge eingesetzt.

Besondere Anforderungen an nicht trennende Schutzeinrichtungen

Derartige Schutzeinrichtungen, zu denen z. B. Zweihandschaltungen und solche mit Annäherungsreaktion gehören, müssen so konzipiert und in die Steuerung der Maschine integriert werden, dass- die beweglichen Teile nicht in Gang gesetzt werden können, solange diese von Personen erreicht werden können,

  • die beweglichen Teile während des Betriebes nicht erreicht werden können,
  • ihre Einstellung nur durch eine absichtliche Handlung möglich ist, z. B. mit einem Werkzeug, Schlüssel usw.,
  • bei Fehlern oder Störungen das Ingangsetzen verhindert wird oder die beweglichen Teile stillgesetzt werden.

 

Zusätzliche Aspekte bei trennenden Schutzeinrichtungen

Vorhersehbare Einflussfaktoren des Maschinenumfelds und des Betriebs - und zwar über die gesamte Lebensdauer der Maschine - sind bei Gestaltung und Einsatz trennender Schutzeinrichtungen zu berücksichtigen.

Maschinenumfeld

Zu den Aspekten des Maschinenumfeldes gehören vor allem der Zugang zu Maschinen, der Schutz vor wegfliegenden Teilen und Gefahrstoffen sowie Lärm.



> Zugang zu Gefahrbereichen

Zur Minimierung der Zugangshäufigkeit zu Gefahrbereichen sollten - soweit möglich - die routinemäßigen Einstell-, Schmier- und Instandhaltungsarbeiten ohne das Öffnen oder Entfernen der trennenden Schutzeinrichtungen durchzuführen sein. In Fällen, in denen der Zugang in den Gefahrbereich erforderlich ist, muss dieser so frei und ungehindert wie möglich erfolgen können. Gründe für den erforderlichen Zugang können z. B. sein:

  • Beschickung und Entnahme,
  • Arbeitsprozessbeobachtung,
  • Instandhaltung,
  • Schmierarbeiten,
  • Entfernen von Abfall (z. B. Schrott, Späne, Schmutz),
  • Störungsbeseitigung und
  • Reinigung der Maschine.


> Schutz vor wegfliegenden Teilen

Können Teile (z. B. zerbrochene Werkzeuge, Werkstücke) von der Maschine wegfliegen, müssen die Schutzeinrichtungen aus geeignetem Material hergestellt sein.



> Schutz vor gefährlichen Stoffen

Bei den Emissionen gefährlicher Stoffen aus der Maschine (z. B. Kühlmittel, Dämpfe, Gase, Späne, Funken, Stäube) müssen die Schutzeinrichtungen so gestaltet werden, dass diese Stoffe soweit wie möglich zurückgehalten werden, bzw. geeignete Abführeinrichtungen vorhanden sind.



> Lärm

Ist wegen eines zu hohen Pegels Maschinenlärm zu vermindern, sollten Schutzeinrichtungen so gestaltet und ausgeführt werden, dass sich auch eine Lärmminderung ergibt.

 

Menschliche Faktoren

Aspekte der Benutzer-lnteraktion mit Maschinen, die vorhersehbar sind (z. B. beim Beschicken, Warten oder Schmieren), müssen bei der Gestaltung und Ausführung trennender Schutzeinrichtungen berücksichtigt werden. Derartige Aspekte sind z. B. die Sichtbarkeit, ergonomische Kriterien und die bestimmungsgemäße Verwendung.



> Sichtbarkeit des Arbeitsprozesses

Die Schutzeinrichtungen sollten eine ausreichende Sicht auf den Arbeitsprozess ermöglichen.



> Ergonomie

Schutzeinrichtungen müssen unter Berücksichtigung ergonomischer Leitsätze gestaltet und hergestellt werden.



> Bestimmungsgemäße VerwendungSchutzeinrichtungen müssen - soweit durchführbar - unter Berücksichtigung des vorhersehbaren Gebrauchs und des vernünftigerweise vorhersehbaren Missbrauchs gestaltet werden.

 

Konstruktion der Schutzeinrichtungen

Alle vorhersehbaren Aspekte des Betriebes der trennenden Schutzeinrichtungen müssen bei der Konstruktion berücksichtigt werden. Es ist außerdem sicherzustellen, dass Gestaltung und Ausführung der trennenden Schutzeinrichtungen keine weiteren Gefährdungen erzeugen.

> Quetsch-, Scher- oder Fangstellen

Schutzeinrichtungen müssen so gestaltet werden, dass sie mit anderen Maschinenteilen oder anderen trennenden Schutzeinrichtungen keine Quetsch-, Scher- oder Fangstellen oder andere Gefahrstellen bilden.



> Haltbarkeit der Schutzeinrichtungen

Schutzeinrichtungen müssen so konzipiert werden, dass ihre Funktion während der gesamten vorhersehbaren Lebensdauer der Maschine erhalten bleibt; anderenfalls sind Vorkehrungen gegen Verschleiß zu treffen.



> Gestaltung der Schutzeinrichtungen

Bei der äußeren Gestaltung von Schutzeinrichtungen müssen scharfe Kanten und Ecken oder andere Gefahrstellen vermieden werden.



> Haltbarkeit von Verbindungsstellen

Geschweißte, geklebte oder mechanisch zusammengefügte Verbindungsstellen müssen für die vorhersehbare Beanspruchung ausgelegt sein. Bei Verwendung von Klebern müssen diese eine Verträglichkeit mit den angewendeten Arbeitsverfahren und eingesetzten Materialien aufweisen.Bei Verwendung mechanischer Verbindungselemente müssen Festigkeit,Anzahl und Abstand ausreichen, um die Festigkeit und Steifigkeit der trennenden Schutzeinrichtung sicherzustellen.



> Entfernen nur durch WerkzeugeAbnehmbare Teile von trennenden Schutzeinrichtungen dürfen nur mit Hilfe eines Werkzeugs entfernbar sein.



> Festgelegte Stellung abnehmbarer SchutzeinrichtungenSoweit möglich, muss eine abnehmbare Schutzeinrichtung so gestaltet werden, dass sie ohne ihre Befestigungseinrichtungen nicht in ihrer Schutzstellung verbleibt.



> Selbsttätig schließende Schutzeinrichtungen

Die Öffnungsweite einer selbsttätig schließenden Schutzeinrichtung ist so zu begrenzen, dass sie nicht größer ist als dies für den Durchgang des Werkstückes erforderlich ist. Ein Feststellen der Schutzeinrichtung in geöffneter Stellung darf nicht möglich sein. Derartige Schutzeinrichtungen werden z. B. an handgeführten Holzkreissägemaschinen eingesetzt; die Stärke des Holzbrettes bestimmt dabei die Öffnungsweite der Schutzeinrichtung.



> Einstellbare Schutzeinrichtungen

Einstellbare Teile müssen so gestaltet werden, dass die Öffnung auf ein Mindestmaß entsprechend dem Materialdurchgang beschränkt werden kann. Auf eine einfache Einstellung ohne Einsatz eines Werkzeuges ist zu achten.Schutzeinrichtungen dieser Art werden z. B. an Bandsägemaschinen eingesetzt. Die Einstellungshöhe der Schutzeinrichtung (Verdeckung) wird durch die Werkstückdicke bestimmt.



> Bewegliche Schutzeinrichtungen

Das Öffnen beweglicher trennender Schutzeinrichtungen darf nur bewusst erfolgen. Soweit durchführbar, müssen derartige Schutzeinrichtungen so an der Maschine oder angrenzenden festen Elementen befestigt werden, dass sie auch in geöffneter Stellung festgehalten werden, z. B. durch Scharniere oder Führungen. Die Befestigungen dürfen nur mit Hilfe eines Werkzeuges gelöst werden können.



> Steuernde Schutzeinrichtungen

Steuernde trennende Schutzeinrichtungen dürfen nur verwendet werden, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind:- für Personen darf es weder ganz noch teilweise möglich sein, sich im Gefahrbereich oder zwischen Gefahrbereich und trennender Schutzeinrichtung, während diese geschlossen ist, aufzuhalten,- Abmessungen und Form der Maschine müssen es Personen, die in die Maschine eingreifen, gestatten, einen Überblick über die ganze Maschine bzw. den gesamten Prozess zu erhalten,- nur durch das Öffnen der steuernden Schutzeinrichtung oder einer verriegelten Schutzeinrichtung darf es möglich sein, in den Gefahrbereich zu gelangen,- die Verriegelungseinrichtung, die mit der Schutzeinrichtung verbunden ist, muss zuverlässig wirken (weil ihr Ausfall zu einem unbeabsichtigten/unerwarteten Anlauf führen kann),



> wenn der Start der Maschine mit einer steuernden Schutzeinrichtung in einer der Betriebsarten möglich ist, muss die Auswahl dieser Betriebsart vorher erfolgt sein.Auswahl der MaterialienBei der Auswahl geeigneter Materialien für die Ausführung von Schutzeinrichtungen müssen nachstehende Aspekte berücksichtigt werden und während der gesamten vorhersehbaren Lebensdauer der Schutzeinrichtung erhalten bleiben:



> Stoßfestigkeit

Schutzeinrichtungen müssen derart gestaltet werden, dass sie vorhersehbaren Stößen (z. B. durch Maschinenteile, Werkstücke) standhalten. Sind Schutzeinrichtungen mit Sichtscheiben ausgestattet, müssen die Auswahl des Materials und die Anbringungsmethode besonders sorgfältig durchgeführt werden. Es sind Materialien mit Eigenschaften auszuwählen, die dem Gewicht und der Geschwindigkeit der auftreffenden Werkstück- oder Werkzeugteile standhalten.



> Steifigkeit

Stützpfosten oder Rahmen der Schutzeinrichtung und deren Füllwerkstoffe müssen einen steifen und stabilen Aufbau gewährleisten. Dies ist besonders wichtig, wenn eine Verformung des Materials die Einhaltung von Sicherheitsabständen beeinträchtigen kann.



> Sichere Befestigung

Die Schutzeinrichtungen oder Teile davon müssen durch Befestigungspunkte bzw. deren Abstand und Anzahl ausreichend gesichert sein. Die Befestigung kann durch mechanische Befestigungsmittel oder Klammern, aber auch durch geschweißte oder geklebte Verbindungsstellen oder andere für den Einsatz geeignete Mittel erfolgen.



> Zuverlässigkeit der beweglichen Teile von Schutzeinrichtungen

Bewegliche Teile, z. B. Scharniere, Führungen, Griffe und Schnappverschlüsse müssen zur Sicherstellung eines zuverlässigen Betriebes für den vorgesehenen Einsatz und die Arbeitsumgebung geeignet sein.



> Beobachtung der Maschinenfunktion

Ist eine Beobachtung der Maschinenfunktion erforderlich, müssen Materialien von Schutzeinrichtungen mit entsprechenden optischen Eigenschaften ausgewählt werden (z. B. Gitter, durchsichtige Verdeckung).



> Elektrostatische Eigenschaften

Bestimmte Anwendungsfälle können die Auswahl von Materialien erfordern, die sich nicht elektrostatisch aufladen. Damit sollen sowohl Staub- und Teilchenansammlungen als auch eine plötzliche elektrische Entladung mit dem Risiko von Zündvorgängen für Feuer und Explosion vermieden werden. Gegebenenfalls können dann trennende Schutzeinrichtungen eine Erdung erfordern, die den Aufbau einer statischen Aufladung auf ein gefährdendes Niveau vermeidet.



> Temperaturbeständigkeit

Es müssen Materialien ausgewählt werden, die ihre Eigenschaften nicht verlieren, z. B. nicht zu Sprödbruch neigen, sich nicht stark verformen oder giftige oder leicht entzündliche Dämpfe abgeben, wenn sie vorhersehbaren Temperaturschwankungen oder plötzlichen Temperaturwechseln ausgesetzt sind.Ausgewählte Materialien müssen ihre Eigenschaften unter den vorgesehenen klimatischen Bedingungen sowie den Arbeitsplatzbedingungen beibehalten.



> Brennbarkeit

Bei vorhersehbarer Brandgefahr müssen die ausgewählten Materialien funkenbeständig und feuerhemmend sein und dürfen keine leicht entzündlichen Flüssigkeiten, Dämpfe usw. absorbieren oder abgeben.



Stabile Ausführung einer Schutzeinrichtung am Antrieb einer Siebmaschine
Stabile Ausführung einer
Schutzeinrichtung am Antrieb einer
Siebmaschine
  Schutzeinrichtung an einem Förderband, das gleichzeitig einen Schutz gegen Staubemissionen bietet
Schutzeinrichtung an einem Förderband,
das gleichzeitig einen Schutz gegen
Staubemissionen bietet


 

Dipl.-Ing. Jürgen Koch, StBG
Tel.: 05 11/72 57-9 71

 





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