Schutzeinrichtungen für Maschinen und Anlagen

Grundlegende Definitionen, Unterschiede und Informationen über Schutzeinrichtungen

Die passende Schutzeinrichtung finden

Immer dort, wo Menschen und Maschinen zusammenarbeiten, müssen besondere Schutzeinrichtungen installiert werden, damit der Mensch zu keiner Zeit einer Gefahr ausgesetzt wird. Je nach örtlichen Gegebenheiten können dies stationäre oder temporäre Einrichtungen sein. Grundsätzlich gibt es trennende und nicht trennende Schutzeinrichtungen. Die trennenden Schutzeinrichtungen können feststehend oder beweglich installiert werden. Bei beiden Arten kann der Arbeiter die Maschine nicht erreichen.

Bei den nicht trennenden Schutzeinrichtungen wird der Zugang zu dem Gefahrenbereich nicht verhindert, der Gefährdungsbereich wird bei Annäherung des Werkers jedoch abgeschaltet und die laufende Produkion gestoppt. Schutzeinrichtungen dienen ebenfalls der Maschinensicherheit. Damit können auch Manipulationen an den einzelnen Maschinen nahezu ausgeschlossen werden. Das Abriegeln der Maschine durch einen Zaun ist die am häufigsten verwendete Schutzeinrichtung. Zusätzliche, gut sichtbare Warnhinweise stellen sicher, dass ein gefahrloses Arbeiten möglich ist.

Gefahrenstellen und Gefährdungen

Arbeitsschutzmaßnahmen sollten in jedem Betrieb ernst genommen werden. Sie dienen der Verhütung von Arbeitsunfällen und Abwendung von arbeitsbedingten Gesundheitsgefahren für die Mitarbeiter. Vor allem im Bereich der Produktion sind Gefahrenstellen und Gefährdungen zahlreich zu finden. Jeder Mitarbeiter muß daher regelmäßig über die Gefahrensituationen an seinem Arbeitsplatz aufgeklärt werden.

Die nach § 4 DGUV Vorschrift 1 (Deutsche gesetzliche Unfallversicherung)  geforderte Arbeitsschutzbelehrung muss mindestens einmal jährlich erfolgen und dokumentiert werden.

Sehr häufig ist zu beobachten, dass Mitarbeiter Schutzeinrichtungen unbewusst oder auch bewusst umgehen, in gutem Glauben, dass die eigene Sicherheit nicht in Gefahr ist. Auch für diese Fälle müssen Schutzeinrichtungen oder Vorkehrungen im Sinne der allgemeinen Betriebssicherheit geschaffen werden.

Die Entscheidung über die Art der Schutzeinrichtug muss der zuständige Konstrukteur im Kontext der geplanten Maßnahme individuell abwägen. Als Grundlage dient ihm dabei das Ergebnis einer Risikoanalyse, die auf Basis der Maschinenrichtlinie durchgeführt wurde. 

Was sind trennende Schutzeinrichtungen?

Unter einer trennenden Schutzeinrichtung versteht man eine bauliche Abtrennung zwischen dem Mitarbeiter und dem Gefahrenbereich der produzierenden Maschine. Die Gefahrenbereiche werden mit Zäunen, Türen, Abdeckungen oder ganzen Gehäusen vor unbefugtem Zugriff geschützt. Auch Schutzverkleidungen an den Maschinen (Maschineneinhausungen, Maschinenverkleidungen) kommen infrage.

Feststehende trennende Schutzeinrichtung

Bei der feststehenden trennenden Schutzeinrichtung ist der Schutz direkt mit der Maschine verbunden. Das setzt allerdings voraus, dass der Schutz die Produktivität der Maschine nicht behindert und während der Produktion beibehalten werden kann. Da feststehende Schutzerinchtungen dauerhaft angebracht und nicht abnehmbar sind, können sie nur im ruhenden Betrieb und mit zusätzlichen Werkzeugen entfernt werden. Grundsätzlich muss die feststehende trennende Schutzeinrichtung aus einem besonders widerstandsfähigen Material bestehen. Wenn es erforderlich ist, darf die Schutzeinrichtung auch transparent sein, damit die Gefahrenstelle sichtbar bleibt.

Beispiele für feststehende trennende Schutzeinrichtungen

In der DIN-Norm EN ISO 14120 ist explizit geregelt, dass die feststehende trennende Schutzeinrichtung nur dann eingesetzt werden sollte, wenn ein Zugang zur Gefahrenquelle nicht häufig gewährleistet werden muss.

Damit wird verhindert, dass ein Mensch in die Nähe der Gefahrenstelle gelangt. Diese trennende Schutzmaßnahme kann feststehend oder beweglich aufgestellt sein. Welche Art gewählt wird, kommt auf die jeweilige Örtlichkeit an.
 

Bewegliche trennende Schutzeinrichtung

Auch die bewegliche trennende Schutzeinrichtung befindet sich zwischen dem Arbeiter und dem Gefahrenbereich der Maschine. Die Schutzeinrichtung kann leicht ohne zusätzliches Werkzeug entfernt werden. Sie muss allerdings dauerhaft mit der Maschine verbunden bleiben. Diese Form der Schutzeinrichtung wird häufig durch Türen in Schutzzäunen oder Klappen an Öffnungen umgesetzt. Schwenk- oder Schiebetüren gehören ebenfalls zu den beweglich trennenden Schutzeinrichtungen.



Beispiele für beweglich trennende Schutzeinrichtungen

Laut ISO-Norm 14120 ist der bewegliche Schutz dann einzurichten, wenn sehr oft Zugang zur Gefahrenquelle bestehen muss.

Verriegelte trennende Schutzeinrichtungen ohne Zuhaltung

Zusätzlich zu den beweglich trennenden Schutzeinrichtungen können noch Verriegelungen angebracht werden. Die Grundlagen dazu bildet die DIN EN ISO 1419. Meistens wird in Form von Schutzschaltern die Produktion der Maschine gesteuert. Hat der Schalter bzw. die Verriegelung an der Schutzeinrichtung eine bestimmte Stellung, arbeitet die Maschine. Wird die Verriegelung gelöst, stoppt die Maschine und der Mitarbeiter kann ohne Gefahr den Bereich betreten. Durch den Gebrauch einer Verriegelungseinrichtung wird die Gefahrenstelle sicher gemacht, bevor der Werker die Gefahrensituation erreicht. Das Öffnen der Schutzeinrichtung wird durch eine Verriegelung nicht verhindert. Wenn das Öffnen unmöglich gemacht werden soll, dann muss eine Verriegelungsform mit Zuhaltung gewählt werden.

Verriegelte trennende Schutzeinrichtungen mit Zuhaltung

Soll die trennende Schutzeinrichtung dauerhaft geschlossen bleiben, sollte neben der Verriegelungsform noch eine Zuhaltung installiert werden. Bei einer Tür kann dies beispielsweise durch starke Elektromagneten realisiert werden. Ebenso ist eine Feder denkbar, welche die Tür geschlossen hält. In diesen Fällen muss erst der Elektromagnet unterbrochen oder die Feder außer Kraft gesetzt werden, bevor sich die Tür öffnen lässt. Vor allem an Türen oder Klappmechanismen werden zusätzlich zur Verriegelung noch Zuhalte-Vorrichtungen angebracht. In diesem Fall läuft eine Maschine nur, wenn die (Klapp-)Tür geschlossen ist. Sobald die Zuhaltung der Tür geöffnet wird, ist der Arbeitsprozess der Maschine unterbrochen und der Mitarbeiter kann gefahrlos den Bereich passieren.

Trennende Schutzeinrichtungen: Mindestabstände und vorgeschriebene Höhen

Wer die Schutzeinrichtungen selber entwerfen und bauen möchte, muss die Anforderungen an Material, Befestigungsarten und vor allem die Mindestabstände zu den Gefahrenquellen einhalten.
Dazu sollte die ISO-Norm 13857 genauestens beachtet werden. Sie gibt vor allem Hilfestellung zu den notwendigen Sicherheitsabständen, die mit den oberen und unteren Gliedmaßen des Werkers erreicht werden können. Im Klartext heißt das, dass Gefahrenquellen nicht mit Händen, Füßen, Beinen und Armen erreicht werden dürfen.

Wie groß der Abstand zu sein hat, hängt stark von der Umgebung und der zu schützenden Person ab. Gefahrenstellen können erreicht werden durch:

  • Hinaufreichen
  • Hinüberreichen
  • Herumreichen
  • Hindurchreichen

Die Mindestabstände sind nicht nur vom Ort der Gefahrenquelle abhängig, sondern auch von den Personen, die geschützt werden sollen. So gelten für Menschen unterschiedlicher Körpergröße auch unterschiedliche Maße.

Die genauen Maße zu den Abständen können im Anhang der offiziellen DIN-Norm 13857 ermittelt werden. Die Maße sind dabei nur Richtwerte, wobei ein Mensch mit einem normalen Arbeitsverhalten zugrunde gelegt wird. Missbrauch oder bewusstes Überschreiten der Sicherheitsvorkehrungen bleiben von der Norm unberücksichtigt.

Was sind nicht trennende Schutzeinrichtungen/berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen?

Die berührungslos wirkenden Schutzeinrichtungen kommen zum Einsatz, wenn ein häufiger Zugang von den Mitarbeitern zu einer Gefahrenstelle gewährleistet sein muss. Ein anderer Grund kann sein, dass eine trennende Schutzeinrichtung an dieser Stelle aus baulichen Gründen nicht installiert werden kann.

Nicht trennende Schutzeinrichtungen werden in der DIN-Norm EN 61496 geregelt. Hierbei handelt es sich um Sicherheitsvorkehrungen, die den Bereich einer produzierenden Maschine absichern. Die dabei zum Einsatz kommenden Begrenzungen sind sichtbar. Deshalb werden diese Schutzeinrichtungen auch “berührungslos” genannt. Solche Schutzeinrichtungen können beispielsweise Lichtschranken, Lichtgitter, Lichtvorhänge, Scanner, Trittmatten oder Zweihandschaltungen sein.

Läuft ein Mitarbeiter durch eine Lichtschranke, Lichtgitter oder Lichtvorhang, stoppt die Maschine ihre Produktion. Das gleiche Prinzip wird durch eine Trittmatte erreicht. Bei der Zweihandschaltung produziert die Maschine nur, wenn beide Hände ein Bedienelement benutzen. Sollte eine Hand oder beide Hände die Position verändern, stellt sich die Maschine ab. Hierbei werden vorrangig die Arme und Hände des Mitarbeiters geschützt, der Maschinenschutz ist hier zweitrangig.

Was sind zugangsbeschränkende, verstellbare Schutzeinrichtungen?

Es gibt Arbeitsbereiche, die trotz Gefahrenquelle von einigen Mitarbeitern häufig betreten werden müssen. Beispielsweise muss eine Kreissäge in einem Betrieb von den zuständigen Mitarbeitern bedient werden können. Die Absicherung des Gefahrenbereichs kann durch eine verstellbare zugangsbeschränkende Schutzeinrichtung realisiert werden. Damit ist den qualifizierten Mitarbeitern das unkomplizierte Erreichen ihres Arbeitsplatzes genauso gewährleistet, wie die klare Abgrenzung zu den Kollegen, die sich nicht im Gefahrenbereich aufhalten dürfen.

Manipulation von Schutzeinrichtungen an Maschinen

Nicht selten kommt es  vor, dass Mitarbeiter Schutzvorrichtungen an  Maschinen manipulieren - das hat unterschiedliche Ursachen, meist erhofft sich der Mitarbeiter einen Vorteil von der durchgeführten Manipulation:

  • einfacheres und bequemeres Arbeiten
  • schnellere, gesteigerte Produktion
  • bessere Sicht auf das Werkstück
  • verbesserte Nutzbarkeit der Maschine

Große Nachteile, wie schwere Unfälle, dem Maschinenausfall und höhere Betriebskosten werden ignoriert.

Sollten die Sicherheits-Vorkehrungen oft in einem Betrieb manipuliert werden, müssen Maßnahmen zur Ursachenbeseitigung getroffen werden. Im ersten Schritt wäre der Hersteller der Schutzeinrichtungen der richtige Ansprechpartner, wie die Sicherheit der Mitarbeiter noch weiter erhöht werden kann. Im besten Fall hat er eine Lösung für einen noch besseren Schutz parat.

Sicherung gegen unerwarteten (Wieder-)Anlauf einer Maschine

Manche Maschinen können sich unerwartet in Bewegung setzen. Außerdem kann ein Start der Maschine auch automatisch erfolgen. Daher darf der Gefahrenbereich solcher Maschinen nie ohne Sicherung gegen das Wiedereinschalten betreten werden. Das gehört zu den Sicherheitseinrichtungen der Maschinen. Meistens wird hierbei das Zweihandsystem verwendet. Eine Maschine kann dabei nur gestartet werden, wenn die eine Hand in einer Position verweilt und die andere Hand eine andere Position einnimmt. Durch diese Art Maschinenschutz ist gewährleistet, dass ein versehentliches Einschalten einer Maschine ausgeschlossen ist.

Sind Not-Halt/Not-Ausschalter zwingend notwendig für eine funktionstüchtige Schutzeinrichtung?

Generell unterscheidet man zwei Schutzkonzepte: der Not-Halt und das Not-Aus. Bei einem Not-Halt soll die Maschine bei einem Notfall stillgelegt werden. D. h. alle gefahrbringenden Bewegungen werden so schnell wie möglich zum Stillstand gebracht. Bei einem Not-Aus soll sich die Maschine ganz ausschalten. Hierbei ist es wichtig, dass die Maschine auch von der Versorgungsspannung getrennt wird. Im Rahmen einer Risikobeurteilung muss daher individuell entschieden werden, ob die Not-Vorrichtungen für die Sicherheit der Maschine oder Mitarbeiter erforderlich sind.