BG 220.1_DP_Umschlag:BG 220.1_d_TEIL2_2010 23.04.2012 12:02 Uhr Seite U4

Berufsgenossenschaft

Energie Textil Elektro

Medienerzeugnisse

Gustav-Heinemann-Ufer 130

50968 Köln

Telefon 0221 3778-0

Telefax 0221 3778-1199 www.bgetem.de

Bestell-Nr. 220.1 DP

10.2.(20).2.12 – Alle Rechte beim Herausgeber

220.1 DP

Sicherheitsgerechtes Konstruieren von

Druck- und Papierverarbeitungsmaschinen

Mechanik

BG 220.1_DP_Umschlag:BG 220.1_d_TEIL2_2010 23.04.2012 12:02 Uhr Seite U2

Berufsgenossenschaft

Energie Textil Elektro Medienerzeugnisse –

Träger der gesetzlichen Unfallversicherung

Jedes Unternehmen wird entsprechend seinem Gewerbszweig von der zuständigen Berufsgenossen schaft betreut. An der

Spitze der Berufs genossenschaft stehen Vertreter versammlung und Vorstand, die sich jeweils zu gleichen Anteilen aus Vertretern der Arbeitgeber und Arbeitnehmer zusammensetzen.

Die Aufgaben der Berufsgenossenschaften sind:

1. Verhütung von Arbeitsunfällen, Berufs krankhei ten und arbeitsbedingten Gesundheitsgefahren

2. Leistungen zur Rehabilitation der Unfallverletzten

3. Entschädigung durch Geld leistungen

Die Erhaltung des Lebens und der Gesundheit der im Beruf stehenden Menschen ist oberstes Gebot für die Berufs genossenschaften. Deshalb hat der Gesetzgeber den Unfall versiche rungsträgern die Verhütung von Un fäl len als erste und wichtigste

Aufgabe zugewiesen. Durch den Technischen Aufsichtsdienst

überwachen die Berufsgenossen schaften die Durch führung der

Unfallverhütung und beraten die Betriebe und die Mitarbeiter in allen Fragen der Arbeitssicherheit.

Neben der Verhütung von Arbeitsunfällen und arbeitsbedingten

Gesundheitsgefahren ist die zweite wichtige Aufgabe die gesund heitliche Wieder herstel lung der Unfallverletzten. Die Berufsgenos sen schaften unterhalten zu diesem Zweck eigene Unfall krankenhäuser. Berufshelfer sorgen dafür, dass möglichst alle

Ver letzten wieder in das Berufsleben eingegliedert werden.

Während der Arbeitsunfähigkeit sichert die Berufsgenossenschaft den Lebensunterhalt ab. Bleiben gravierende Gesundheitsschäden zurück, wird eine Rente gezahlt. Dadurch soll verhindert werden, dass jemand wegen eines Arbeitsunfalles oder einer Berufs krankheit einen finanziellen Scha den erleiden muss.

Wenn Sie eine Frage zur Arbeitssicherheit haben, wenden Sie sich an Ihre Berufs genossen schaft.

Vorbemerkung

Diese Broschüre beschreibt den aktuellen Stand der

Sicherheitstechnik von Druck- und Papierverarbeitungsmaschinen. Bezogen wird sich hauptsächlich auf die

Normen

• EN 1010-1:

„Sicherheit von Maschinen – Sicherheitsanforderungen an Konstruktion und Bau von Druck- und

Papierverarbeitungsmaschinen – Teil 1: Gemeinsame

Anforderungen“,

• EN 1010-2:

„Sicherheit von Maschinen – Sicherheitsanforderungen an Konstruktion und Bau von Druck- und

Papierverarbeitungsmaschinen – Teil 2: Druck- und

Lackiermaschinen einschließlich Maschinen der Druckvorstufe“,

• EN 1010-3:

„Sicherheit von Maschinen – Sicherheitsanforderungen an Konstruktion und Bau von Druck- und

Papierverarbeitungsmaschinen – Teil 3: Schneidemaschinen“,

• EN 1010-4:

„Sicherheit von Maschinen – Sicherheitsanforderungen an Konstruktion und Bau von Druck- und Papierverarbeitungsmaschinen – Teil 4: Buchbinderei-,

Papierverarbeitungs- und Papierveredelungsmaschinen“ und

• EN 1010-5:

„Sicherheit von Maschinen – Sicherheitsanforderungen an Konstruktion und Bau von Druck- und Papierverarbeitungsmaschinen – Teil 5: Wellpappenerzeugungs-, Wellpappenverarbeitungs- und Flachpappen verarbeitungsmaschinen“.

Die Normen der Reihe EN 1010 sind so genannte Typ

C-Normen, die für spezielle Maschinen, wie z. B. Druckund Papierverarbeitungsmaschinen, erarbeitet wurden.

Für die Sicherheit von Maschinen können eine Reihe von wei teren, für alle Maschinen gültigen Normen, wie

Typ A- oder Typ B-Normen, mit herangezogen werden.

Die Festlegungen in Typ C-Normen haben Vorrang gegen-

über den übergeordneten Typ A- oder Typ B-Normen.

Die im Anhang zu dieser Broschüre aufgeführten Normen können über den

Beuth Verlag GmbH

Burggrafenstraße 6

10787 Berlin

Telefon 030 2601-2260

Telefax 030 2601-1260 www.beuth.de

bezogen werden.

Die sicherheitsgerechte Gestaltung der elektrischen Aus-

rüstung und Steuerung von Druck- und Papierverarbeitungsmaschinen ist Thema der Broschüre „Sicherheits gerechtes Konstruieren von Druck- und Papierverarbei tungs-

maschinen – Elektrische Ausrüstung und Steuerungen“, die unter der Bestellnummer 220.2 bei der Branchenverwaltung Druck und Papierverarbeitung erhältlich ist.

1

2

Inhalt

Sicherheitsgerechtes Konstruieren – Teil 1: Grundlagen

1.

2.

2.1

2.2

3.

4.

4.1

4.2

Begriffe

Gefährdungen

Mechanische Gefährdungen

Weitere Gefährdungen

Transport von Maschinen

Maßnahmen für Notfälle

Not-Befehlseinrichtungen

Maßnahmen zur Befreiung von Personen

7.

8.

5.

6.

Risikobeurteilung

Schutzziele

Mindestabstände

Sicherheitsabstände

9. Schutzeinrichtungen

9.1

9.2

9.3

Einteilung und Anwendungsbeispiele

Trennende Schutzeinrichtungen

1. Allgemeine Anforderungen

2. Feste trennende und verriegelte trennende Schutzeinrichtungen

3. Besondere Anforderungen an die Sicherung von Gefahrbereichen

4. Positionsschalter mit Personenschutzfunktion

5. Gestaltung trennender Schutzeinrichtungen

Schutzeinrichtungen mit Annäherungsreaktion

1. Lichtschranken und Lichtvorhänge

2. Schaltmatten

3. Schaltleisten

1. Tippbetrieb mit Einhand-Tipptaster

2. Tippbetrieb mit Zweihand-Tipptaster (Zweihandschaltungen)

10. Anlaufwarneinrichtungen

11. Kennzeichnungen an Maschinen

10

15

16

17

4

8

8

8

8

9

9

10

21

24

25

28

33

21

22

22

22

33

36

38

38

38

39

40

42

Sicherheitsgerechtes Konstruieren – Teil 2: Lösungsmöglichkeiten

12. Sicherheitstechnische Anforderungen an Druck- und Papierverarbeitungsmaschinen 43

12.1

Vermeidung mechanischer Gefährdungen 43

12.2

Sicherung mechanischer Gefährdungen

12.3

Hinweise auf Gefährdungen

12.4

Weitere sicherheitstechnische Anforderungen

12.5

Arbeitsbühnen, Laufstege, Aufstiege, Zugänge und Durchgänge

46

54

55

56

12.6

Ergonomische Gestaltung

12.7

Bremseinrichtungen und Kupplungen

12.8

Hydraulische und pneumatische Einrichtungen

1. Allgemein

2. Technische Dokumentation und Kennzeichnung

3. Netztrenneinrichtung

65

65

65

66

66

66

4. Schutz vor Drucküberlastung

5. Sperrventile (Rückschlagventile)

6. Stromventile (Drosselventile)

7. Entlüftung

8. Wegeventile (WV)

9. Leitungsführung

10. Überwachung

67

67

67

68

68

68

68

12.9

Explosionsschutz

12.10 Einrichtungen zum Schutz vor Emissionen

1. Lösemitteldämpfe, Stäube, Gase, Nebel

2. UV-Technologie

3. Laser

4. Lärm

5. PUR-Schmelzklebstoff-Auftragsysteme

12.11 Druckgeräte

13.

Spezielle sicherheitstechnische Anforderungen an einzelne Baugruppen von

Druck- und Papierverarbeitungsmaschinen

13.1

Schneidende Maschinen- und Werkzeugteile

13.2

Anleger, Ausleger (Stapelhub- und -absenkeinrichtungen)

13.3

Rollenab- und -aufwickeleinrichtungen an Maschinen

14. Trocknungstechnik von Druckmaterialien

14.1

Verdunstungstrocknung

14.2

Ultraviolett-(UV-)Trocknung

14.3

Infrarot-(IR-)Trocknung

14.4

Elektronenstrahl-(ES-)Trocknung

101

102

103

104

104

105

105

105

69

75

75

79

84

88

93

97

101

Anhang

Bildzeichen von Ventilen, Stell- und Steuergliedern

Richtlinien und Normen

Rechtsgrundlagen, Broschüren, BG-Infoblätter

106

106

109

112

■

Grundlagen

1. Begriffe

1)

Gefahr

2) ist eine Sachlage oder Situation, die durch ein stoff liches oder energetisches Potenzial gekennzeichnet ist, bei dessen Freisetzung akute Schädigungen von Personen oder Sachen möglich sind.

Gefährdung ist das räumliche und zeitliche Zusammen treffen von Personen mit Gefahren, bei denen die Möglich-

keit einer Verletzung oder Gesundheitsschädigung be steht.

Gefährdungen sind potenzielle Schadensquellen und sind entweder bei der bestimmungsgemäßen Ver wen dung der

Maschine dauerhaft vorhanden (z. B. Bewe gung von ge -

fährdenden beweglichen Teilen, Geräusche mission, hohe

Temperatur) oder können unerwartet auftreten, z. B. Ex plosion, Gefährdung durch Quetschen als Folge eines unerwarteten Anlaufs.

Gefahrbringende Bewegungen sind Bewegungen von

Ma schinen, Maschinenelementen, Antriebselementen,

Werkzeugen, Arbeitsgegenständen usw., die Gefahrstellen oder Gefahrquellen bilden und Menschen gefährden.

Gefahrstellen sind Orte von bewegten Teilen an einer

Ma schine, von denen eine Gefahr ausgeht, die zu einem

Scha den führen kann. In Abhängigkeit von Entstehungs-

mecha nismus, Art der Bewegung und der Gegenmaßnahmen werden mechanische Gefahrstellen unterschieden in

•

Gefahrstellen durch geführt bewegte Arbeitsmittel,

Anlagen und deren Teile

Quetschstelle

Schneidstelle

Scherstelle

Einzugstelle

Fangstelle Stichstelle

Stoßstelle Einzugstelle

Mechanische Gefahrstellen durch geführt bewegte Teile

1)

Eine umfassende Erläuterung sicherheitstechnischer Begriffe enthält EN ISO 12100

2)

Neudörfer, A.: Konstruieren sicherheitsgerechter Produkte,

Springer-Verlag Heidelberg New York 2011

4

Grundlagen

■

•

Gefahrstellen durch unkontrolliert bewegte Arbeits mittel, Anlagen und deren Teile

Kippen Wegrollen

Weggleiten Herabfallen

Mechanische Gefahrstellen durch unkontrolliert bewegte Teile

Gefahrbereich ist ein räumlicher Bereich innerhalb und/ oder im Umkreis einer Maschine, der durch eine oder meh-

rere Gefahrstellen gebildet wird und in dem die Sicherheit der Person durch den Aufenthalt in diesem Bereich ge fähr det wird.

Eine Risikobeurteilung befasst sich mit dem Erkennen und Beschreiben von Gefahren und Gefährdung für Menschen im Arbeitssystem. Aus sagen sind stets nur für genau definierte Situationen bzw. Betriebszustände möglich. Eine Risikobeurteilung ist ge mäß EG-Maschinenrichtlinie zwingender Bestandteil des Konstruktionsprozesses und muss schriftlich dokumen tiert sein.

Unter dem Begriff der Maschine wird die Gesamtheit der miteinander verbundenen Teile oder Baugruppen, von denen mindestens eine(s) beweglich ist, verstanden. Ein ge schlossen sind die entsprechenden Antriebselemente,

Steuer- und Energiekreise, die für eine bestimmte Anwendung zusammengefügt sind, insbesondere für die Bear beitung, Behandlung, Bewegung oder Verpackung eines

Materials. Der Begriff „Maschine“ gilt auch für Maschinen-

anlagen, die so angeordnet und gesteuert werden, dass sie als einheitliches Ganzes funktionieren, um das gleiche

Ziel zu erreichen (siehe EN ISO 12100).

Risiko aus sicherheitstechnischer Sicht ist die zu erwar ten de Schadenshäufigkeit und das Schadensausmaß

(ge sund heitliche Beeinträchtigung). Im Rahmen der Ge fah ren ana lyse ist die Betrachtung des Risikos eine Wahr schein lichkeitsaussage, die aus der Kombination der

Häufigkeit und des Schweregrades möglicher Verletzun gen oder Gesundheitsschädigungen während einer Ge fährdung und anwendbarer Schutzmöglichkeiten hergeleitet ist.

Restrisiko ist das Risiko, das nach der Anwendung von

Schutzmaßnahmen, z. B. durch Schutzeinrichtungen, ver-

bleibt.

Risikobeurteilung ist die Gesamtheit des Verfahrens, das eine Risikoanalyse und Risikobewertung umfasst.

Risikoanalyse ist die Kombination aus Festlegung der

Grenzen der Maschine, Identifizierung der Gefährdungen und Risikoeinschätzung.

Risikobewertung ist eine auf der Risikoanalyse beruhen-

de Beurteilung, ob die Ziele zur Risikominderung erreicht wurden.

5

■

Grundlagen

Trennende und nicht trennende Schutzeinrichtungen müssen verwendet werden, um Personen vor Gefährdungen zu schützen, die durch die Konstruktion nicht vermieden werden können.

Trennende Schutzeinrichtungen bewirken die räumliche

Abtrennung der Gefahrstelle bzw. des Gefahrbereichs gegenüber dem Arbeitsbereich, so dass Personen die Ge fahr stellen nicht erreichen können. Trennende Schutz einrichtungen können Verkleidungen, Verdeckungen, Umzäu nungen, Schutzleisten und Ähnliches sein.

Nicht trennende Schutzeinrichtungen sind Einrichtungen ohne trennende Funktion, die die Gefährdungen eliminieren oder reduzieren, allein oder in Verbindung mit einer trennenden Schutzeinrichtung. Beispiele sind ortsbindende Schutzeinrichtungen wie Zweihandschaltungen, Schaltmatten oder Schutzeinrichtungen mit Annäherungsreaktion, wie z. B. Lichtschranken und Lichtgitter.

Eine inhärent sichere Konstruktion umfasst Schutz maß nahmen, die entweder Gefährdungen beseitigen oder die mit Gefährdungen verbundenen Risiken vermindern, in dem ohne Anwendung von trennenden oder nicht tren nen den Schutzeinrichtungen die Konstruktions- oder

Betriebseigenschaften der Maschine verändert werden.

Verriegelungen von trennenden Schutzeinrichtungen sind elektrische, mechanische oder andere Einrichtungen, die die Bewegung von Maschinenteilen verhindern, solange die trennende Schutzeinrichtung nicht geschlossen ist.

Signale,

Anzeigen,

Warnhinweise

Stellteile (Bedienteile)

Steuereinrichtungen

Datenspeicherung und logische oder analoge Datenverarbeitung

Sensoren

Nicht trennende

Schutzeinrichtungen

Trennende

Schutzeinrichtungen

Leistungssteuernde Elemente

(Schütze, Ventile,

Geschwindigkeitsregler usw.)

Antriebselemente

(Motoren, Zylinder)

Energieübertragungselemente

Arbeitsteile

Schnittstelle „Mensch–Maschine“

Schematische Darstellung einer Maschine nach EN ISO 12100

6

Grundlagen

■

Eine Verriegelung von trennenden Schutzeinrichtungen

mit Zuhaltung bewirkt Folgendes:

•

Die gefahrbringenden Bewegungen, die von einer

Schutzeinrichtung gesichert werden, können nicht aus-

geführt werden, solange die Schutzeinrichtung nicht geschlossen, verriegelt und zugehalten ist.

•

Die trennende Schutzeinrichtung bleibt so lange ge schlossen, verriegelt und zugehalten, bis die gefahr brin-

gende Bewegung zum Stillstand gekommen ist. Erst danach ist ein Öffnen der Schutzeinrichtung möglich.

•

Die gefahrbringenden Bewegungen, die durch die tren nende Schutzeinrichtung gesichert sind, können ausgeführt werden, wenn die Schutzeinrichtung ge schlossen, verriegelt und zugehalten ist. Das Schließen,

Verriegeln und Zuhalten der verriegelten Schutzein richtung löst jedoch grundsätzlich die gefahrbringenden Bewegungen nicht aus.

Eine Verriegelung von trennenden Schutzeinrichtungen

ohne Zuhaltung bewirkt Folgendes:

•

Die gefahrbringenden Bewegungen, die von einer verriegelten Schutzeinrichtung gesichert werden, können nicht ausgeführt werden, solange die Schutzeinrich tung nicht geschlossen ist.

•

Wenn die verriegelte Schutzeinrichtung während der gefahrbringenden Bewegung geöffnet wird, wird ein

Halt-Befehl ausgelöst, der den Stopp der gefahrbrin gen den Bewegungen einleitet.

•

Bei geschlossener verriegelter Schutzeinrichtung können die gefahrbringenden Bewegungen, die durch diese trennende Schutzeinrichtung gesichert sind, gestartet werden. Das Schließen der Schutzeinrichtung löst die gefahrbringende Bewegung grundsätzlich nicht aus.

Tipptaster sind Steuereinrichtungen, die den Betrieb von

Maschinenteilen in Gang setzen und nur solange aufrecht erhalten, wie das Stellteil betätigt bleibt. Der Betrieb von

Maschinenteilen wird sofort stillgesetzt, wenn das Stell teil losgelassen wird.

Zustimmtaster sind zusätzliche handbetätigte Steuereinrichtungen, die bei ständiger Betätigung die Funktion einer Maschine aufrecht erhält. Dies erfolgt üblicherwei se beim Öffnen von verriegelten trennenden Schutzein richtungen.

Die bestimmungsgemäße Verwendung gibt an, wofür

Maschinen nach Angaben des Herstellers geeignet sind oder was von Konstruktion, Bau und Funktion her als üb lich angesehen wird. Zur bestimmungsgemäßen Verwendung gehört außerdem die Übereinstimmung mit den technischen Anleitungen, festgelegt in der Betriebsanleitung, wobei in vernünftiger Weise vorhersehbare Fehlanwendung in Betracht gezogen werden muss.

Bezüglich der vorhersehbaren Fehlanwendungen sollten fol gen de Verhaltensweisen besonders berücksichtigt werden:

•

Das vorhersehbare Fehlverhalten in Folge normaler

Un achtsamkeit, aber nicht in Folge absichtlichen Miss-

brauchs der Maschine.

•

Das unbeabsichtigte Verhalten einer Person im Fall einer Fehlfunktion, eines Zwischenfalls, eines Ausfalls usw. während des Gebrauchs der Maschine.

•

Das Verhalten, das darauf zurückzuführen ist, dass der

„Weg des geringsten Widerstandes“ beim Ausführen einer Aufgabe gewählt wird.

7

■

Grundlagen

2. Gefährdungen

Mechanische Gefährdungen können zu Verletzungen aufgrund der Bewegung von Maschinenteilen, Werkzeugen,

Werkstücken oder herausgeschleuderten festen oder ausgetretenen flüssigen Stoffen führen. Ursache mechani scher Gefährdungen ist somit die mechanische Energie in allen ihren Arten.

Mechanische Gefährdungen sind z. B.:

•

Quetschen

•

Scheren oder Abschneiden

•

Erfassen

•

Einziehen oder Fangen

•

Stoß

•

Durchstich oder Einstich

•

Reibung oder Abschürfung

•

Herausspritzen von Flüssigkeiten unter hohem Druck

Mechanische Gefährdungen werden unter anderem von folgenden Faktoren bestimmt:

•

Form (Schneidelemente, scharfe Kanten, spitze Teile)

•

Masse und Standfestigkeit (potenzielle Energie von

Teilen, die sich unter dem Einfluss der Schwerkraft bewegen können)

•

Masse und Geschwindigkeit (potenzielle Energie von Teilen, bei kontrollierten und unkontrollierten

Bewe gungen)

•

Unzulängliche mechanische Festigkeit

Neben mechanischen Gefährdungen, die nach wie vor einen Schwerpunkt bei den Maschinenunfällen bilden, können weitere Gefährdungen entstehen durch:

•

Elektrische Energie

•

Statische Elektrizität

•

Hydraulische, pneumatische oder thermische Energie

•

Brand oder Explosion

•

Lärm oder Vibration

•

Nichtionisierende oder ionisierende Strahlung

•

Emissionen von Stäuben, Gasen, Dämpfen, Flüssig keiten usw.

•

Fehlerhafte Montage

•

Hohe Temperaturen

•

Vernachlässigung ergonomischer Prinzipien bei der Maschinengestaltung

8

•

Vernachlässigung der Oberflächenbeschaffenheit

(Gefährdungen durch Ausrutschen, Stolpern oder

Stürzen)

Einige bei einzelnem Auftreten als gering eingeschätzte

Gefährdungen können bei gemeinsamem Auftreten zu einer signifikanten Gefährdung werden.

3. Transport von Maschinen

Maschinen und Maschinenteile, die nicht von Hand be wegt oder transportiert werden können, müssen für den

Transport durch Kran- oder Hubfahrzeuge vorbereitet sein, z. B. durch

•

genormte Transportvorrichtungen mit Schlingen, Ha ken und Transportösen, Vorrichtungen zum automatischen

Greifen mit einem Kranhaken, wenn eine Befestigung vom Boden aus nicht möglich ist,

•

Aufnahmemöglichkeiten für die Gabelzinken, falls die

Maschine mit einem Gabelstapler transportiert wer den soll, Angabe der Masse der Maschine und einiger demontierbarer Maschinenteile in Kilogramm (kg) auf der Maschine selbst, auf demontierbaren Maschinen teilen und in der Betriebsanleitung,

•

in besonderen Fällen auch die Angabe des Schwerpunk-

tes, falls der Schwerpunkt deutlich außermittig liegt.

Die Betriebsanleitung muss Angaben zu geeigneten Transport vorrichtungen enthalten

Grundlagen

■

4. Maßnahmen für Notfälle

Eine Maschine muss grundsätzlich mit einer oder mehreren Not-Befehlseinrichtungen ausgerüstet sein, um un mit telbar drohende oder eintretende gefährliche Situationen abzuwenden. Eine Not-Befehlseinrichtung ist nicht erforder lich für

•

Maschinen, bei denen ein Not-Halt das Risiko nicht ver mindern würde, weil z. B. die Zeit bis zum Stopp der

Maschine durch Betätigung der Not-Befehlseinrich tung nicht verkürzt würde,

•

Maschinen, die nur im Tippbetrieb oder mit Zweihandschaltung in Gang gesetzt werden können,

•

tragbare handgehaltene Maschinen und handgeführte

Maschinen.

Eine Not-Befehlseinrichtung muss z. B.

•

klar erkennbare, gut sichtbare und schnell zugängliche

Stellteile haben,

•

den gefährlichen Zustand so schnell wie möglich stoppen, ohne zusätzliche Gefährdungen auszulösen,

•

wenn erforderlich, bestimmte Sicherungsbewegungen auslösen oder deren Auslösen ermöglichen, z. B. durch eine Reversierbewegung.

Not-Befehlseinrichtungen müssen folgenden Anforde rungen genügen:

•

Das Not-Halt-Stellteil muss nach dem Betätigen arretiert bleiben.

•

Das Entriegeln des Stellteiles darf nicht die Ingangsetzung der Maschine bewirken, sondern nur die erneute

Ingangsetzung ermöglichen (siehe EN ISO 13850).

•

Der Not-Halt-Befehl muss Vorrang vor allen anderen

Steuerungsbefehlen haben.

•

Die Not-Halt-Funktion darf die Wirksamkeit von Schutz-

einrichtungen oder Einrichtungen mit sicherheits be zo genen Funktionen nicht beeinträchtigen.

•

Die Not-Halt-Funktion darf Einrichtungen, die zum

Befreien von Personen aus Gefahrensituationen vor gegeben sind, nicht beeinträchtigen.

•

Die Stellteile der Not-Befehlseinrichtungen müssen so konstruiert sein, dass sie leicht betätigt werden können.

1)

Nähere Angaben hierzu siehe Broschüre „Sicherheitsgerechtes

Konstruieren von Druck- und Papierverarbeitungsmaschinen –

Elektrische Ausrüstungen und Steuerungen“ (Best.-Nr. 220.2)

Folgende Arten von Stellteilen können z. B. eingesetzt werden:

•

Pilztaster

•

Drähte, Seile, Schienen

•

Griffe

•

Fußschalter ohne Schutzhaube

1

2

Not-Halt (1) und Halt/Sicher Stellteile (2)

Hauptschalter mit Not-Halt Funktion

Kombination aus Stell- und Anzeigeteilen mit Not-Halt-Stellteil

9

■

Grundlagen

4.2 Maßnahmen zur Befreiung von Personen

Maßnahmen zur Befreiung und Rettung eingeschlossener

Personen sind dann erforderlich, wenn Personen nicht auf einfache Weise, z. B. aus einem gesicherten Gefahrbereich befreit werden können.

Derartige Maßnahmen sind beispielsweise:

•

Vorkehrungen, um einige Elemente nach einem Not-

Halt von Hand bewegen zu können (z. B. ein Handrad)

•

Umkehrung der Bewegung einiger Elemente

•

Möglichkeit zum Öffnen von Schutztüren aus dem gesicherten Bereich heraus

5. Risikobeurteilung

Rechtliche Grundlagen

Entsprechend der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG muss der Konstrukteur für seine Maschine eine Risikobeurteilung durchführen. Das heißt, für alle vorliegenden Gefähr dungen einer Maschine muss das Risiko abgeschätzt werden. Dies muss anhand einer Dokumentation nachgewiesen werden. Unterstützend kann die Norm EN ISO 12100 mit heran gezogen werden.

Ziel der Risikobeurteilung

Eine hundertprozentige Sicherheit gibt es nicht. Ziel der

Risikobeurteilung ist es daher, eine Maschine für den Be nut zer so sicher wie möglich zu machen. Dieses Ziel muss in Übereinstimmung mit den zum Zeitpunkt der Herstellung herrschenden Gegebenheiten erreicht werden. Diese

Gegebenheiten setzen sich zusammen aus:

•

dem Stand der Technik (Normen, technische Regeln)

•

technischen Anforderungen

•

wirtschaftlichen Anforderungen

Eine Risikobeurteilung besteht aus einer Folge von logi schen Schritten, die es dem Hersteller ermöglicht, Gefährdungen systematisch zu erkennen, zu prüfen und deren

Risiken zu bewerten, so dass geeignete Schutzmaßnah men ausgewählt werden können.

10

Grundlagen

■

Prozess zur Risikominderung aus der Sicht des Konstrukteurs nach EN ISO 12100

Risikobeurteilung

(aufgrund festgelegter Grenzen und bestimmungsmäßiger

Verwendung der Maschine)

Risiko

Benutzerangaben

2

Schutzmaßnahmen, die vom Konstrukteur durchzuführen sind

Schritt 1

inhärent sichere Konstruktion

Schritt 2

Technische Schutzmaßnahmen und ergänzende Schutzmaßnahmen

Schritt 3

Benutzerinformation

1

• an der Maschine

– Warnzeichen, Signale

– Warneinrichtungen

• im Benutzerhandbuch

Restrisiko nach den vom Konstrukteur durchgeführten Maßnahmen

Angabe des Konstrukteurs

Schutzmaßnahmen, die vom Benutzer

3

durchzuführen sind

einschließlich der Schutzmaßnahmen, die auf der vom Konstrukteur bereitgestellten Benutzerinformationen beruhen

• Organisation

– Sichere Arbeitsverfahren

– Überwachung

– Betriebserlaubnis

• Bereitstellung und Anwendung zusätzlicher Schutzeinrichtungen

4

• Anwendung persönlicher Schutzausrüstungen

• Ausbildung usw.

1 Die Bereitstellung einer angemessenen Benutzerinformation ist Teil des Beitrages des Konstrukteurs zur Risikominderung; die betreffenden Schutzmaßnahmen werden jedoch erst mit ihrer Umsetzung durch den Benutzer wirksam.

2 Benutzerangaben sind Informationen, die dem Konstrukteur entweder von den Benutzern hinsichtlich der bestimmungsgemäßen Verwendung der Maschine im Allgemeinen oder von einem bestimmten Benutzer gegeben werden.

3

Bei den verschiedenen vom Benutzer durchzuführendenSchutzmaßnahmen besteht keine bestimmte Hierarchie. Diese

Schutzmaßnahmen liegen außerhalb des Anwendungsbereiches dieser Norm.

4

Schutzmaßnahmen, die für besondere, im Rahmen der bestimmungsgemäßen Verwendung der Maschine nicht vorgesehene

Prozesse oder für besondere, durch den Konstrukteur nicht beeinflussbare Installationsbedingungen erforderlich sind.

Restrisiko nach Ausführung aller

Schutzmaßnahmen

11

■

Grundlagen

Vorgehensweise

1 Identifizierung

■

Maschine in ihrer Gesamtheit definieren

Lieferumfang festlegen

•

Maschine selbst (Baujahr, Typ-Bezeichnung)

•

Zubehör (Standard, Optionen)

•

Betriebsanleitung

•

ggf. Schulungsunterlagen, die beispielsweise fest-

legen, dass z. B. der Hersteller für den Lieferumfang verant wor tlich ist und der Betreiber für das Umfeld

(Anschlüsse).

Verwendung der Maschine definieren

a. Verwendungszweck:

•

Definition der bestimmungsgemäßen Verwendung

•

Definition der naheliegenden missbräuchlichen

Verwendung

•

technische Parameter (Platzbedarf, Elektroan schluss,

Pneumatikanschluss)

•

Spezifikation der verwendeten Materialien,

Qualifikation des Personals

•

Einsatzmöglichkeiten

•

Schnittstellen zur Peripherie b. Maschine spezifizieren

Neben den allgemeinen grundlegenden Sicherheits- und

Gesundheitsschutzanforderungen gelten entsprechend der Maschinenrichtlinie z. B. zusätzliche Anforderungen bei

•

bestimmten Maschinenausstattungen:

Maschinen zur Bearbeitung von Holz und ähn lichen

Stoffen

•

Maschinen, von denen spezielle Gefahren ausgehen:

•

Gefahren durch Hebevorgänge (Anleger)

•

Gefahren aufgrund der Beweglichkeit der Maschine

■

Lebensphase identifizieren

Alle Phasen des Lebens einer Maschine müssen berück sichtigt werden:

•

Bau (Montage beim Betreiber)

•

Transport und Inbetriebnahme (Aufbau, Installation,

Inbetriebnahme)

•

Einsatz/Gebrauch (Einstellen, Umrüsten, Betrieb,

Reinigung, Fehlersuche, Instandhaltung)

•

Außerbetriebnahme, Abbau, Demontage (sofern die

Sicherheit betroffen ist), Entsorgung

■

Gefahrstelle/-bereich identifizieren

Ort lokalisieren (evtl. durch eine Skizze) und genau be schreiben.

■

Gefährdungen identifizieren

Identifizierung aller Gefährdungen (EN ISO 12100,

EN 1010-1)

•

Mechanische Gefährdungen

•

Gefährdung durch elektrischen Kontakt (Kurzschluss, elektrostatische Vorgänge)

•

Gefährdung durch Vernachlässigung von Sicher heits grundsätzen bei der Konstruktion (durch Störung in der Steuerung, Energieversorgung …)

•

Gefährdung durch Strahlung

•

Thermische Gefährdung

•

Gefährdung durch Lärm

•

Gefährdung durch Arbeitsstoffe

•

Gefährdung durch Vernachlässigung ergonomi scher

Prinzipien

■

Gefährdungen analysieren (beschreiben)

Art der Gefährdung genau beschreiben, wann und wie die Gefährdung auftritt (in welcher Lebensphase der Maschine) sowie den gefährdeten Personenkreis (Be die ner,

Mon tagepersonal, Spediteur, Reinigungspersonal) und die

Auslöser der Gefährdung (Fehlbedienung, Fehl konstruk tion, Materialfehler, Umweltbedingung).

Start

Festlegung der Grenzen der Maschine

Identifizierung der Gefährdungen

Risikoeinschätzung

Risikoanalyse

Risikobeurteilung

Risikobewertung

Wurde das Risiko hinreichend vermindert?

Nein

Risikominderung

(siehe EN ISO 12100,

Abschnitt 6)

Ja

Ende

Iterativer Prozess zur Risikominderung nach EN ISO 12100

12

Grundlagen

■

2 Risikobeurteilung

Das Risiko ist für jede einzelne, im ersten Schritt iden ti fi zierte Gefährdung zu bewerten. Grundlage für die Bewertung des Risikos können folgende Risikofa ktoren sein:

•

Wahrscheinlichkeit, mit der ein Ereignis auftreten kann, das Schaden verursacht (Auftretenswahrscheinlichkeit)

•

Häufigkeit und Dauer, mit der Personen der Gefähr dung ausgesetzt sind

•

Schwere (Grad) des möglichen Schadens (Folgen)

•

technische und menschliche Möglichkeiten, mit denen ein Schaden minimiert oder verhindert werden kann

Für die systematische Analyse der Risikofaktoren gibt es mehrere Verfahren, die alle auf zwei Grundtypen zurück zuführen sind: das „deduktive“ und das „induk tive“ Verfahren.

Deduktives Verfahren

Es wird ein Schlussereignis angenommen. Anschließend werden jene Ereignisse gesucht, die dieses Schluss er eignis verursachen könnten.

Induktives Verfahren

Es wird der Ausfall eines Maschinenelements ange nom-

men. Anschließend werden jene Ereignisse iden tifiziert, die durch diesen Ausfall hervorgerufen werden könnten

(Was passiert, wenn … ausfällt?).

Durch die Bewertung der Risiken muss der Hersteller feststellen, ob für seine Maschine eine angemessene Sicher heit erreicht wurde.

Die Bewertung kann mittels

•

ausgewählten Fragenkomplexes,

•

Risikovergleich mit vergleichbarer Maschine,

•

FMEA (Fehlermöglichkeiten- und Einflussanalyse:

Risikoprioritätszahl)

•

bzw. Anwendung der maschinenspezifischen Norm, z. B. EN 1010, erfolgen.

3 Schutzmaßnahmen festlegen unter Berücksichtigung der entsprechenden Normen

Festlegen von Schutzmaßnahmen für jede identifizierte

Gefährdung:

•

Schutzziel festlegen

•

Schutzmaßnahmen festlegen

Bei der Wahl der sicherheitstechnischen Lösungen müs sen folgende Grundsätze in der angegebenen Reihenfolge angewendet werden:

1. Beseitigung der Gefahr

2. Minimierung der Gefahr

3. Ergreifen von Schutzmaßnahmen gegen nicht zu be sei-

tigende Gefahren (unter Berücksichtigung von Normen, bestimmungsgemäßer Verwendung und vernünfti ger-

weise vorhersehbarer, missbräuch licher Verwendung)

4. Hinweis auf Restgefahren, wenn getroffene Schutz maßnahmen nicht vollständig wirksam wurden.

Zusätzlich festlegen, ob

5. zusätzliche Maßnahmen für Notsituationen erforder lich sind (z. B. Befreiung eingeschlossener Personen),

6. die Sicherheit verbessert werden kann (z. B. Erleich te rung der Instandhaltung),

7. persönliche Schutzausrüstung erforderlich ist.

4 Restgefahren

Ziel der Maschinenrichtlinie und aller einschlägigen Normen ist es, die Maschine für den Benutzer so sicher wie möglich zu gestalten. Aufgabe der Risikobeurtei lung ist es u. a., alle Restgefahren zu erkennen und zu dokumen tie ren. Kann einer Gefährdung auch durch Schutz maß nah men nicht ausreichend begegnet wer den, muss der

Be nutzer über diese Restgefahren unterrichtet werden

(Piktogramme an der Maschine, Warnhinweise in der Betriebsan lei tung).

Diese Auflistung ist als iterativer (wiederholender) Pro zess zu sehen, der je nach Ergebnis der Risikoabschät zung mehrmals durchlaufen werden muss.

13

■

Grundlagen

ABC GmbH

Maschine: bestimmungsgemäße Verwendung:

Unzulässige Verwendung:

Typ: Zeichnungsnr.:

Bereich/Aggregat:

Gefährdung Ort LebensBeschreibung

(Art) (Gefahr phase (der Gefährdung) stelle)

Normen eigene Abschätzung

AW VS RPZ

Schutzmaßnahme

Zusatzmaßnahme

AW = Auftretens wahrscheinlich keit

(unter Berücksichtigung der Häufigkeit/Dauer im Gefahrbereich)

VS = Verletzungsschwere

RPZ = Risikoprioritätszahl

RPZ = AW x VS; Akzeptierte RPZ = 8

AW:

1 = Ereignis unmöglich (kommt nicht vor)

2 = Ereignis unwahrscheinlich (kaum vorstellbar)

3 = Ereignis selten (vorstellbar, keine Fälle bekannt), 1 x im 1/2 Jahr

4 = Ereignis gelegentlich (kann vorkommen), 1 x in der Woche

5 = Ereignis häufig (kann öfter vorkommen), >1 x in der Woche

VS:

1 = kleinere Verletzungen (Quetschung, Abschürfung)

2 = keine bleibende (ausheilende) Verletzung

3 = schwere bleibende Verletzung/Invalidität

4 = tödliche Verletzung

Tabelle zur Risikoabschätzung

Vorgehen in der Praxis

Fehlermöglichkeiten- und Einflussanalyse:

AW: Auftretenswahrscheinlichkeit einer Ver letzung oder einer Gesundheits gefährdung

VS: Verletzungsschwere

RPZ: Risikoprioritätszahl

RPZ = AW x VS

Wenn eine RPZ von 8 überschritten wird, müssen Schutzmaßnahmen ausgewählt werden.

Wenn in der betreffenden Norm für die erkannte Gefähr-

dung Anforderungen bestehen und diese konstruktiv umgesetzt wurden, muss keine zusätzliche Risikoabschätzung erfolgen.

14

Grundlagen

■

6.

Schutzziele

Um das notwendige Zusammenwirken von Mensch und

Maschine so gefahrlos wie möglich zu gestalten, hat die

Sicherheitstechnik bestimmte Schutzziele entwickelt.

Nach der „3-Stufen-Methode“ für das sicherheitsgerechte

Konstruieren im Rahmen der Gesamtlösung einer Kons t ruktionsaufgabe ist eine Rangfolge der Schutzziele fest-

gelegt.

Die Stufe 1 der Schutzziele ist erreicht, wenn z. B. Mindestabstände zwischen bewegten Maschinenteilen aus EN 349

„Sicherheit von Maschinen, Geräten und Anlagen – Min-

destabstände zur Vermeidung des Quetschens von Kör per teilen“ zwischen bewegten Teilen eingehalten werden, oder wenn der Abstand zwischen bewegten Maschinenteilen so verkleinert wird, dass kein Körperteil in den Zwi schenraum gelangen kann (max. 4 mm). Diese Art der

Kon struktion wird auch als „eigensichere Konstruktion“ verstanden.

Wenn Gefahrstellen nicht vermieden werden können, muss die mittelbare Sicherheitstechnik angewendet werden, d. h. eine Sicherung der Gefahrstellen mit zusätzli chen

Mitteln Stufe 2. Dies umfasst den Einsatz der verschie denen Schutzeinrichtungen.

Stufe 3 kommt dann zum Einsatz, wenn die beiden ersten

Stufen nicht verwirklicht werden können. Es wird auf

Gefahren durch Warnhinweise an der Maschine und in der Betriebsanleitung hingewiesen. Der Hinweis auf

Gefahr stellen ist nur dann möglich, wenn das Restrisiko ausrei chend klein ist. Dies ist insbesondere dann gegeben, wenn schwere Verletzungen ausgeschlossen sind.

Stufe Schutzziele

1

Maßnahmen

Gefahrstellen vermeiden

(unmittelbare Sicher-

heitstechnik)

Durch sicherheitsgerechtes Gestalten sind bei bestimmungsgemäßem und bei der nach vernünftigem Ermessen zu erwartenden Benutzung der Maschine keine Gefahren für Leben und Gesund heit vorhanden.

Wirkung

keine Gefahrstellen, keine Gefährdung vorhanden (z. B. anstelle von Treib riemen angeflanschte Getriebemotoren)

Rangfolge der Schutzziele von Sicherheits maß nahmen

2

3

Gefahrstellen sichern

(mittelbare Sicher heitstechnik)

Schutzeinrichtungen sollen die Gefahr stellen so sichern, dass ausreichende Arbeitssicherheit, aber auch keine un zumutbare

Beeinträchtigung der Be nutzbarkeit erreicht werden.

Auf Gefahrstellen hinweisen (hinweisende

Sicherheitstechnik)

Nur dann zulässig, wenn die beiden ersten

Stufen nicht verwirklicht werden können.

Es wird angegeben, unter welchen Bedingungen eine gefahrlose Ver wendung des

Arbeitsmittels möglich ist oder welche

Restgefahren vorhanden sind.

Gefährdung ist nicht auszuschließen, wenn z. B. die Schutzeinrichtung be schä-

digt oder unwirksam ist.

Gefährdung bleibt, da die Sicherung verhaltensabhängig ist (z. B. Hinweis auf heiße Stellen an der Maschine).

15

■

Grundlagen

7.

Mindestabstände

Die folgende Tabelle zeigt einen Auszug aus der EN 349

„Sicherheit von Maschinen, Geräten und Anlagen:

Min destabstände zur Vermeidung des Quetschens von

Kör perteilen“.

Körperteil

Körper

Mindestabstände a (mm)

500

Bild

a

Mindestabstände zur

Vermeidung des Quetschens von Körperteilen

Kopf

(ungünstigste Haltung)

Bein

300

180 a a

Fuß 120

Zehen

Arm

50

120 a

) 50 mm a a

Hand, Handgelenk, Faust 100 a

Finger 25 a

16

Grundlagen

■

8.

Sicherheitsabstände

Die wichtigsten Sicherheitsabstände können den nach folgenden Tabellen entnommen werden (Auszug aus EN ISO 13857).

Bodenabstand der

Gefahrstelle a (mm)

2.400

2.200

2.000

1.800

1.600

1.400

1.200

1.000

800

600

400

200

0

Hinüberreichen

2.400

–

–

–

–

100

–

–

–

–

–

–

–

–

2.200

–

–

–

–

100

250

–

–

–

–

–

–

–

Höhe der Kante der Schutzeinrichtung b

1)

(mm)

2.000

1.800

1.600

1.400

Waagerechter Abstand c von der Gefahrstelle (mm)

100

350

350

–

100

400

500

600

100

500

600

900

100

500

700

900

–

–

–

–

–

–

500

100

–

–

–

–

900

800

500

300

–

–

900

900

900

900

600

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

1.200

100

600

900

1.000

1.000

1.000

1.000

1.000

900

500

300

200

200

1) Werte für die Kantenhöhe unter 1.000 mm sind nicht aufgeführt, weil die Reichweite nicht mehr größer wird und außerdem die Gefahr des Hineinstürzens in den Gefahrbereich besteht.

1.000

Sicherheitsabstände zu

Gefahr stellen mit niedrigem

Risiko (z. B. Reibung oder

Abrieb) bei Hinüberreichen

100

600

1.100

1.100

1.300

1.300

1.400

1.400

1.300

1.200

1.200

1.100

1.100

Hinüberreichen über schützende Konstruktionen

Beim Hinüberreichen über eine Kante, z. B. von Maschinen-

gestellen oder Schutzeinrichtungen, ergibt sich der Sicher-

heitsabstand aus: a = Abstand der Gefahrstelle vom Boden b = Höhe der Kante der Schutzeinrichtung c = waagerechter Abstand der Kante von der Gefahrstelle d = schützende Konstruktion

d b a c

17

■

Grundlagen

Bodenabstand der

Gefahrstelle a (mm)

2.600

2.400

2.200

2.000

1.800

1.600

1.400

1.200

1.000

800

600

400

200

0

Hinüberreichen

2.500

100

100

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

2.400

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

300

300

300

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

Höhe der Kante der Schutzeinrichtung b 1) (mm)

2.200

2.000

1.800

1.600

1.400

Waagerechter Abstand c von der Gefahrstelle (mm)

400

400

400

400

500

600

600

600

600

700

800

800

600

800

900

900

700

900

1.000

1.100

600

500

–

–

–

–

–

–

–

–

800

800

800

700

–

–

–

–

–

–

900

900

900

900

800

600

–

–

–

–

1.100

1.100

1.100

1.100

1.000

900

800

400

–

–

1.200

2) 1.000

2)

800

1.000

1.200

1.300

1.400

1.400

1.400

1.400

1.400

1.300

1.300

1.200

900

1.100

1.300

1.400

1.500

1.500

1.500

1.500

1.500

1.500

1.400

1.400

900 1.200

500 1.100

1) Werte für die Kantenhöhe unter 1.000 mm sind nicht aufgeführt, weil die Reichweite nicht mehr größer wird und außerdem die Gefahr des Hineinstürzens in den Gefahrbereich besteht.

2) Schützende Konstruktionen niedriger als 1.400 mm sollten nicht ohne zusätzliche sicherheitstechnische Maß nah men benutzt werden.

Sicherheitsabstände zu

Gefahrstellen mit hohem

Risiko ( z. B. Aufwickeln oder Einziehen) beim Hin-

überreichen

Gefahrbereich

Bei aufrecht stehendem gestrecktem Körper beträgt beim Hinaufreichen der Sicherheitsabstand nach oben:

• bei geringem Risiko (z. B. Reibung oder Abrieb) h = 2.500 mm

• bei hohem Risiko (z. B. Aufwickeln oder Einziehen) h = 2.700 mm h

18

Grundlagen

■

Körperteil

Fingerspitze

Bild

Finger bis

Fingerwurzel s r e s r e

Öffnung (mm)

e ) 4

Sicherheitsabstand s r

(mm)

Schlitz Quadrat

* 2 * 2

4

< e ) 6

* 10 * 5

Kreis

* 2

*5

6

< e ) 8

8

< e ) 10

10

< e ) 12

* 20

* 80

* 100

* 15

* 25

* 80

* 5

* 20

* 80

Sicherheitsabstände zu Gefahrstellen beim

Hin durch reichen durch regelmäßige Öffnungen.

Hand s r e

12

< e ) 20

* 120 * 120 * 120

20

< e ) 30

* 850 1) * 120 * 120

Arm bis

Schultergelenk e

30

< e ) 40

* 850 * 200 * 120

40

< e ) 120

* 850 * 850 * 850 s r

1) Wenn die Länge einer schlitzförmigen Öffnung kleiner oder gleich 65 mm ist, wirkt der Daumen als Begrenzung und der Sicherheitsabstand kann auf 200 mm reduziert werden. Die roten Linien in der Tabelle zeigen das Körperteil, das durch die Größe der Öffnung eingeschränkt ist.

Beim sicherheitsgerechten Konstruieren müssen insbe sondere die menschlichen Körpermaße beachtet werden.

Erkenntnisse und Daten als Grundlage für eine Festle gung von Sicherheitsabständen liefert die Lehre von den Maß verhältnissen am menschlichen Körper und deren exakter

Bestimmung (Anthropometrie).

Die Sicherheitsabstände setzen sich aus den Reichweiten oder den Körpermaßen zuzüglich eines Sicherheitszu schla ges zusammen.

Die Abmessungen der Öffnungen e entsprechen der

Seite einer quadratischen, dem Durchmesser einer kreis för mi gen und der kleinsten Abmessung einer schlitzför migen Öffnung.

Für Öffnungen > 120 mm müssen grundsätzlich die

Sicherheitsabstände der Tabelle 3 aus EN ISO 13857 benutzt werden.

19

■

Grundlagen

Begrenzung der Bewegung

Begrenzung der

Bewegung nur an der

Schulter und Achsel höh le

Sicherheitsabstand s r

(mm)

* 850

Arm bis zum Ellenbogen unterstützt

* 550

Arm bis zum Handgelenk unterstützt

* 230

Bild

Arm und Hand bis zur

Finger wurzel unterstützt

* 130

A = Bewegungsbereich des Armes

1)

Entweder der Durchmesser einer runden oder die Seite einer quadratischen oder die Weite einer schlitzförmigen Öffnung.

Sicherheitsabstände zu Gefahrstellen beim

Herum reichen mit

Begrenzung der Bewegung

(Tabelle 3 aus EN ISO 13857)

20

Grundlagen

■

9.

Schutzeinrichtungen

9.1

Einteilung und Anwendungsbeispiele

Schutzeinrichtungen

zur Sicherung von

Gefahrstellen

Trennende

Schutzeinrichtung

• feststehende (feste) trennende Schutzeinrichtungen

– Verkleidung

– Umzäunung

– tunnelförmige

– Schutzeinrichtung

– Verdeckung

• bewegliche trennende

Schutzeinrichtungen

• einstellbare trennende

Schutzeinrichtungen

• verriegelte trennende

Schutzeinrichtungen

• verriegelte trennende

Schutzeinrichtungen mit

Zuhaltung

Ortsbindende

Schutzeinrichtung

• Zweihandschaltung

• Tipptaster

• Schaltmatte

Abweisende

Schutzeinrichtung

• Handabweiser

• Fingerabweiser

Schutzeinrichtung mit Annäherungsreaktion

Berührungslos wirkend

• Lichtschranke

• Lichtgitter

• Laserscanner

Bei Berührung wirkend

• Pendelklappen

• Schaltleisten

• Schaltmatten

Schutzziel

Erreichen einer Gefahrstelle von allen Seiten aus verhindern

Erreichen einer Gefahrstelle aus größerer Entfernung verhindern

Schutzeinrichtung

Trennende Schutzeinrichtung:

Verkleidung

Trennende Schutzeinrichtung:

Umzäunung

Anwendungsbeispiel

Vollständig verkleideter Kettentrieb

Gefahrbereich an Palettenumreifungs-

maschinen, Inlinemaschinen, Abrollun gen mit automa tischer Rollenbestückung

Zweihandschaltung an Schneide maschinen

Während einer gefahrbringenden

Bewegung Personen bzw. deren

Körperteile außerhalb des Gefahrbereichs binden

Ortsbindende Schutzeinrichtung

Bei Annäherung von Personen oder deren Körperteile abschal ten, stillsetzen oder umsteuern der gefahrbringenden Bewegung

Schutzeinrichtung mit Annäherungsreaktion: berührungslos wirkend, bei

Berührung wirkend

Lichtschranke an Schneidemaschinen,

Schaltmatten an Stanztiegeln, Schaltleisten vor Walzeneinzugstellen

Einsatz von

Schutz ein rich tun gen entspre chend ihrer Wirkungsweise

21

■

Grundlagen

9.2

Trennende Schutzeinrichtungen

Die Anforderungen an trennende Schutzeinrichtungen sind in den folgenden Normen aufgeführt:

•

EN ISO 12100

•

EN 953

•

EN 1088

9.2.1 Allgemeine Anforderungen

•

Damit Schutzeinrichtungen den zu erwartenden be triebsmäßigen Beanspruchungen der Umgebung stand halten (Korrosionsbeständigkeit, Formstabilität,

Temperaturbeständigkeit), müssen sie ausreichend

fest und haltbar ausgelegt sein, d. h. aus einem geeig-

neten Werkstoff bestehen und ausreichend bemes sen sein.

•

Sie dürfen keine zusätzlichen Gefahren verursachen.

•

Sie dürfen nicht auf einfache Weise umgangen oder

unwirksam gemacht werden können.

•

Sie müssen ausreichend Abstand zum Gefahrbereich haben (EN ISO 13857).

•

Sie dürfen die Beobachtung des Arbeitsablaufs nicht mehr als notwendig einschränken, sofern eine Beobach-

tung erforderlich ist.

•

Sie müssen fest an ihrem Platz gehalten werden.

•

Sie müssen entweder durch Systeme gehalten werden, die nur mit Werkzeugen geöffnet werden können, oder sie müssen mit der gefahrbringenden Bewegung ver riegelt sein.

•

Soweit möglich, dürfen sie nach dem Lösen der Befestigungsmittel nicht in Schutzstellung verbleiben.

•

Die Befestigungsmittel müssen nach Lösen der Schutz einrichtung mit dieser verbunden bleiben.

Gemäß dem Leitfaden für die Anwendung der Maschi nen-

richtlinie 2006/42/EG 2. Auflage – Juni 2010 wird hierzu ausgeführt:

Nach dem zweiten Absatz in Nummer 1.4.2.1 müssen die Befestigungsmittel von feststehenden trennenden

Schutz einrichtungen an der trennenden Schutzein rich tung oder an der Maschine befestigt bleiben wenn die trennenden Schutzeinrichtungen abgenommen werden.

Durch diese Vorgabe soll das Risiko verringert werden, dass eines oder mehrere Befestigungsmittel beim Ab nehmen der trennenden Schutzeinrichtungen verloren-

gehen, beispielsweise bei Wartungsarbeiten. Gehen

Befestigungsmittel verloren, werden die trennenden

Schutzeinrichtungen möglicherweise nicht wieder be festigt oder sie werden mit Ersatzbefestigungsmitteln befestigt, die keine ausreichende Festigkeit aufweisen, so dass die Schutzeinrichtung ihre Schutzfunktion nicht in angemessenem Maße erfüllen kann, wenn es zum

Beispiel darauf ankommt, herausgeschleuderte Teile zu rückzuhalten. Die Umsetzung dieser Anforderung ist davon abhängig, wie der Hersteller das betreffende Risiko beurteilt. Außerdem gilt diese Anforderung für sämtliche feststehenden trennenden Schutzeinrichtungen, bei denen die Gefahr besteht, dass bei der Entfernung dieser

Einrichtungen durch den Benutzer Befestigungsteile verlorengehen, beispielsweise bei feststehenden tren nen den

Schutzeinrichtungen, die bei routinemäßigen Reini -

gungs-, Einricht- oder Wartungsarbeiten am Aufstel lungs-

ort entfernt werden. Diese Vorgabe gilt jedoch nicht unbedingt für feststehende trennende Schutzeinrichtungen, die beispielsweise nur dann entfernt werden, wenn die Maschine vollständig überholt wird, wenn größere

Reparaturen an der Maschine durchgeführt werden sollen oder wenn sie für den Transport an einen anderen

Aufstellungsort zerlegt wird. Aus dem gleichen Grund muss diese Vorgabe möglicherweise nicht auf die Gehäuse von Maschinen zur Anwendung kommen, die für die

Verwendung durch Endverbraucher bestimmt sind und bei denen in der Betriebsanleitung des Herstellers fest gelegt ist, dass die Reparaturen, bei denen das Entfernen dieser Gehäuse vorgeschrieben ist, nur in einer Repara turfachwerkstatt durchgeführt werden dürfen. In diesem

Fall sind die Befestigungssysteme so zu wählen, dass sie sich nicht ohne Weiteres demontieren lassen.

22

Grundlagen

■

Beim Gestalten der Schutzeinrichtungen sind auch ergono mische Aspekte von Bedeutung. Nur dann, wenn Schutz-

einrichtungen das Rüsten und Instandhalten sowie ähnliche Tätigkeiten nicht mehr als notwendig erschwe ren, werden sie von den Beschäftigten akzeptiert.

Folgende Gesichtspunkte spielen für eine zweckmäßige

Handhabung der Schutzeinrichtungen eine Rolle:

•

Leichtes Öffnen und Schließen, Heben oder Verschie ben

(dazu ist ein Gewicht bzw. ein durch Federn, Gasdruckfedern oder Gegengewichte unterstütztes Bewegen eine wichtige Voraussetzung)

•

Eigenhändiges Öffnen, Schließen, Heben und Verschieben der Schutzeinrichtung

•

Funktionsgerechter Handgriff (in allen Stellungen der

Schutzeinrichtung)

•

Die geöffneten Schutzeinrichtungen sollen den erfor derlichen Zugang oder Zugriff bequem ermöglichen.

•

Die geöffneten Schutzeinrichtungen müssen gegen Zu-

fallen gesichert sein, wenn Verletzungsgefahren durch

Zufallen bestehen. Maßnahmen gegen das Zufallen können z. B. sein:

– Schutzeinrichtungen mit Gegengewicht,

– Gasdruck- oder Schraubenfedern,

– Arretiereinrichtungen, die die Schutzeinrichtungen in der geöffneten Stellung selbsttätig formschlüs sig halten.

9.2.2 Feste trennende und verriegelte trennende

Schutzeinrichtungen

Schutzeinrichtungen, die nicht häufig oder nur für Instand-

haltungsarbeiten abgenommen oder geöffnet werden, müssen, sofern sie nicht mit der gefahrbringenden Bewegung verriegelt sind, grundsätzlich so mit dem Maschi nengestell verbunden sein, dass sie nur mit Werkzeug gelöst werden können. Ihr Entfernen muss einen Montagevor gang bedeuten, für den Werkzeuge notwendig sind.

Schutzeinrichtungen, die häufig oder für Rüstarbeiten geöffnet werden, müssen mit der gefahrbringenden Be-

we gung verriegelt sein und zwar so, dass nach dem Öf f nen oder Entfernen der Schutzeinrichtung gefahrbringende Bewegungen rechtzeitig zum Stillstand kommen.

Schutzeinrichtungen werden z. B. „häufig“ geöffnet, wenn sie Beschäftigte innerhalb einer Arbeitsschicht mindes tens einmal öffnen.

Zuhaltungen sind dann erforderlich, wenn beim Öffnen von Schutzeinrichtungen mit Gefährdungen zu rechnen ist (z. B. sehr langer Nachlauf von Kreismessern an Rota tions- oder Querschneidern).

In Druck- und Papierverarbeitungsmaschinen werden

Schutzhauben und Schutztüren (trennende Schutz ein richtungen) häufig zur Risikominimierung verwendet.

Werden diese verriegelten Schutzeinrichtungen geöffnet, so wer den die gefahrbringenden Maschinenbewe gun gen durch die Öffnungsbewegung gestoppt. Auch bei diesen

Schutzeinrichtungen muss der Stillstand der Maschinenbewegungen erreicht sein, bevor der Gefährdungs be reich erreicht werden kann.

23

■

Grundlagen

Der Mindestabstand S errechnet sich nach folgender

Gleichung:

S = K x (T – t

3

) + C

K = 1600 mm/s

S Mindestabstand in mm, gemessen von der am nächsten zum Gefährdungsbereich liegenden Kante der Öffnung der Schutzhaube/-tür bis zum Gefähr dungsbereich

T Nachlauf des gesamten Systems in s t

3

Zeit in s, die erforderlich ist, um die trennende

Schutzeinrichtung so weit zu öffnen, dass das Maß der Öffnung den Zugriff ermöglicht.

C Sicherheitszuschlag aus Tabelle 4 von EN ISO 13857

Der Wert des Sicherheitszuschlages C ergibt sich aus der konstruktiven Gestaltung der Verriegelungseinrichtung.

Der Stoppbefehl wird durch das Öffnen der Schutzein richtung gegeben. Nun kann es möglich sein, dass der

Stoppbefehl erst erfolgt, wenn die Schutzhaube/-tür schon einen spaltbreit geöffnet wurde. Eine Ursache dafür können z. B. Fertigungstoleranzen bei der Montage der Positionsschalter für Sicherheitsfunktionen sein. Die

Breite des bei diesem Öffnungsvorgang entstandenen

Schlitzes ist entscheidend für den Wert des Sicherheits zuschlages C. Ist der Schlitz z. B. kleiner als 4 mm dann ist C = 2 mm.

Sicherheitszuschlag C nach EN ISO 13857, Tabelle 4

Breite des Öffnungsschlitzes Sicherheitszuschlag C nach EN ISO 13857

≤ 4 mm

4 mm bis ≤ 6 mm

6 mm bis ≤ 8 mm

8 mm bis ≤ 10 mm

10 mm bis ≤ 12 mm

12 mm bis ≤ 20 mm

> 20 mm

2 mm

5 mm

20 mm

80 mm

100 mm

120 mm

850 mm

24

In der EN 1010-2 werden verriegelte Schutzeinrichtun gen mit Zuhaltung für Rotationsdruck- und -lackier ma schi nen gefordert, wenn die Nachlaufzeit mehr als 10 s beträgt.

9.2.3 Besondere Anforderungen an die Sicherung von Gefahrbereichen

1. Der Gefahrbereich muss durch eine Umzäunung und/ oder mit Lichtstrahlen in 400 und 900 mm Höhe ge-

sichert sein (EN 1010-1 „Sicherheitstechnische Anfor derungen an Konstruktion und Bau von Druck- und

Papierverarbeitungsmaschinen; Teil 1: Gemeinsame

Anforderungen“).

2. Der Zutritt zum Gefahrbereich muss gesichert sein, z. B.:

•

durch eine Eingangstür, die mit den gefahrbringenden Bewegungen verriegelt ist,

•

durch eine berührungslos wirkende Schutzeinrichtung (z. B. Lichtstrahlen in 400 und 900 mm Höhe),

•

durch eine Schaltmatte.

3. Ist der Gefahrbereich vom Standort, von dem aus die gefahrbringenden Bewegungen wieder eingeleitet werden können, nicht einsehbar, müssen zusätzliche

Maßnahmen getroffen sein, z. B.: Der mechanische

Verschluss der verriegelten Tür muss so gestaltet sein, dass die Tür nicht aus dem Innern des Gefahrbereichs geschlossen werden kann, oder es muss ein zusätz liches Befehlsgerät (Quittiertaster) so angebracht sein, dass es nicht vom Innern des Gefahrbereichs aus be tätigt werden kann. Der Quittiertaster muss so ange bracht sein, dass bei seinem Betätigen der Gefahrbe reich eingesehen werden kann. Erst nach Betätigen des

Quittiertasters darf die Maschine gestartet werden können.

Grundlagen

■

9.2.4 Positionsschalter mit Personenschutzfunktion 1

Positionsschalter dienen der Stellungsüberwachung von verriegelten trennenden Schutzeinrichtungen. Für die Ver-

riegelung einer Schutzeinrichtung müssen die Positions schalter mit Personenschutzfunktion (Sicherheits grenz taster) besondere Anforderungen erfüllen (EN 60 204-1

„Elektrische Ausrüstung von Maschinen, allgemeine An for derungen“, EN 1088 „Sicherheit von Maschinen; Ver riegelungseinrichtungen in Verbindung mit trennenden

Schutzeinrichtungen“ und EN 60947-5-1 „Steuergeräte und Schaltelemente; Elektromechanische Steuergeräte“.

•

Sie müssen durch Anordnung und Ausführung gegen unbeabsichtigtes Betätigen, gegen Lageänderungen und gegen Beschädigung gesichert sein: Eine Siche rung des Schalters und der Steuerkurve ist durch form-

schlüssige (nicht kraftschlüssige) Befestigung möglich, z. B. mit Rundlöchern, Passstiften oder Anschlägen.

•

Sie müssen durch die Betätigungsart oder ihre Eingliederung in die Steuerung so gesichert sein, dass sie nicht auf einfache Weise umgangen werden können. Aus diesem Grund müssen die Positionsschalter als Öffner geschaltet sein.

•

Sie müssen auf ihre einwandfreie Wirkungsweise über-

prüfbar und nach Möglichkeit zur Kontrolle leicht zugänglich sein.

•

Sie dürfen nicht als mechanischer Anschlag verwendet werden.

•

Die Positionsschalter müssen so angebracht sein, dass sie vor Schäden durch vorhersehbare äußere Einflüsse geschützt sind.

•

Der Betätigungshub muss entsprechend dem Zwangs -

öffnungsweg nach Herstellerangabe eingestellt sein.

Der vom Hersteller angegebene Mindeststößelweg muss eingehalten werden, damit die für die Zwangs -

öffnung erforderliche Schaltstrecke gewährleistet ist.

•

Werden Näherungsschalter als Positionsschalter mit

Personenschutzfunktion verwendet, müssen diese das gleiche Sicherheitsniveau aufweisen wie die mechanischen Positionsschalter; d.h. sie müssen fehlersicher sein (EN 61496-1 „Sicherheit von Maschinen – Berüh rungslos wirkende Schutzeinrichtungen, Teil 1: Allge meine Anforderungen und Prüfungen“.

1)

Nähere Angaben hierzu siehe Broschüre „Sicherheitsgerechtes

Konstruieren von Druck- und Papierverarbeitungsmaschinen –

Elektrische Ausrüstungen und Steuerungen“ (Best.-Nr. 220.2 DP)

25

■

Grundlagen

Es gibt zwei grundlegende Arten von mechanischen

Positions schaltern: 1)

Positionsschalter Bauart 1 (B1):

Schalter, bei denen Schaltglied und Betätigungsorgan konstruktiv und funktionell eine Einheit bilden.

Positionsschalter Bauart 2 (B2):

Schalter, bei denen Schaltglied und Betätigungsorgan keine Einheit bilden, jedoch beim Betätigen funktionell zusammengeführt oder getrennt werden.

Positionsschalter

Bauart 1 (B 1)

Positionsschalter

Bauart 2 (B 2)

Betätigungsorgan

Betätigungsorgan

Kurvenscheiben

Bei der Anordnung von Positionsschaltern muss ein be son-

deres Augenmerk auf Schaltschienen und Kurvenschei ben gelegt werden.

Um eine Zerstörung der Anfahrrollen zu vermeiden, müssen entsprechende Anfahrwinkel an Kurvenscheiben vorgesehen werden. Die Herstellerangaben müssen beachtet werden.

Falsche Formgebung einer Kurvenscheibe

Richtige Formgebung einer Kurvenscheibe

1)

Nähere Angaben siehe BGI 575 „Auswahl und Anbringung elektromechanischer Positionsschalter fur Sicherheitsfunktionen“

26

Grundlagen

■

Es gibt verschiedene Arten von Kurvenscheiben:

Bei Schaltschienen darf der Anfahrwinkel nicht zu groß gewählt werden. Hierbei müssen die Herstellerangaben beachtet werden.

Beispiel für einen Positionsschalter Bauart 1 (B 1) mit Kurvenscheibe

Kurvenscheibe mit

Segmentabschnitt

Kurvenscheibe mit negativem Nocken

(Aussparung)

Exzentrische

Kurvenscheibe

Schaltschiene Schaltschiene

2 mm vorsehen

Anfahrwinkel zu groß;

Herstellerangabe nicht beachtet

Anfahrwinkel nach

Herstellerangaben

Positionswinkel mit Einfach- oder

Kuppenstößel sind ungeeignet für seitliches Anfahren

Ob der Positionsschalter den Anforderungen nach

EN 60947-5-1 „Steuergeräte und Schaltelemente;

Elektro mechanische Steuergeräte“ entspricht, ist durch das Bildzeichen auf dem Schalter zu erkennen.

Für Maschinen im gewerblichen Bereich ist IP 54 erforderlich.

Bildzeichen: Positionsschalter mit Personen schutz funktion nach EN 60947-5-1

27

■

Grundlagen

9.2.5 Gestaltung trennender Schutzeinrichtungen

Zuverlässige Funktion

Schutzeinrichtungen schützen Personen vor Gefährdun-

gen, die durch Erreichen von Gefahrstellen ausgehen.

Außerdem schützen sie Personen vor Gefahren wie Lärm,

Strahlung und wegfliegenden Teilen. Schutzeinrichtungen müssen zuverlässig wirken und dürfen keine neuen Ge -

fahrstellen bilden.

Verriegelung mit und ohne Zuhaltung

Verriegelungen stellen zwischen der Wirkung beweg licher

Schutzeinrichtungen und gefahrbringenden Bewegun gen eine zwangsläufige Abhängigkeit her.

Schutzeinrichtungen, die häufig oder für Rüstarbeiten abgenommen oder geöffnet werden, müssen mit der ge fahrbringenden Bewegung verriegelt sein.

Gestaltungsbeispiele: falsch

Die Verriegelung darf sich nicht mit einfachen Mitteln

manipulieren lassen. Einfache Mittel sind beispielsweise:

Schrauben, Nadeln, Blechstücke, Münzen oder gebogener

Draht.

Sicherung gegen Durchgriff

Bei der maßlichen Gestaltung der Schutzeinrichtungen sind die räumliche Ausdehnung der Gefahrstelle und die

Körpermaße des Menschen zu berücksichtigen. Die zulässige Maschenweite von Drahtgittern hängt vom Abstand des Schutzgitters zur Gefahrstelle ab. Je größer die Spaltweite, desto weiter muss die Schutzeinrichtung von der

Gefahrstelle entfernt sein.

manipulierbar

EN ISO 13857 nicht eingehalten richtig nicht manipulierbar

s r

EN ISO 13857 eingehalten

e

Sicherheitsabstände einhalten

Beim Dimensionieren der Schutzeinrichtungen (Öffnung e und Sicherheitsabstand s r

) müssen die Sicherheitsab stände nach EN ISO 13857 eingehalten werden.

Schutz ein richtungen müssen so ausgebildet und ange ordnet wer den, dass die Sicherheitsabstände nicht unterschritten werden können. Sicherheitsabstände gelten auch für Öffnungen, z. B. in Schutzeinrichtungen sowie zwischen

Schutz ein richtungen und Maschinenge stell, für die Be schickung, Entnahme oder Beobachtung von Produkten.

Öffnungsweite und Sicherheitsabstand müssen EN ISO 13857 entsprechen

28

Grundlagen

■

Ausreichende Festigkeit

Schutzeinrichtungen müssen aus beständigen, wider stands fähigen Werkstoffen bestehen und so dimen sio niert sein, dass sie den zu erwartenden Beanspruchungen der

Umgebung und des Betriebsgeschehens standhalten. Diese Eigenschaften müssen über die gesamte Nutzungs dauer der Maschine garantiert sein.

Ist dies nicht möglich, müssen Vorkehrungen für ein Er setzen der Verschleißteile getroffen sein. Werkstoffe müssen hinsichtlich ihrer Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Form-

stabilität und Temperaturbeständigkeit für den Anwen dungsfall geeignet sein.

ungünstig (ohne Rahmen)

Eine Leistungsbeschreibung der verwendeten Werkstoffe muss mitgeliefert werden. Die Formbeständigkeit von

Acryl glas und Drahtgitter lässt sich durch Einfassen in einen Metallrahmen verbessern.

Richtige Befestigung

Schutzeinrichtungen, die nur für Instandhaltungsarbeiten geöffnet werden, müssen so befestigt sein, dass sie nur mit Werkzeug (z. B. Schraubenschlüssel, Schraubendreher oder Bartschlüssel) gelöst werden können. Befestigungselemente müssen so angebracht sein, dass sie nicht ver lorengehen können. Schnellverschlüsse, Schraubengriffe,

Rändel- und Flügelschrauben sind nicht zulässig. Nach dem Lösen der Befestigungen soll die Schutzeinrichtung nicht in Schutzstellung verbleiben. Die Befestigungs mit tel müssen nach dem Abnehmen der Schutzeinrichtun gen mit der Schutzeinrichtung oder mit der Maschine verbunden bleiben.

Arretierung in Endlage

Soweit durchführbar, müssen bewegliche trennende

Schutz einrichtungen so mit der Maschine befestigt sein, dass sie durch Scharniere, Führungen usw. in geöffneter

Stel lung sicher gehalten werden. Formschlüssige Halte run gen soll ten bevorzugt werden. Reibschlüssige Hal te rungen (z. B. Kugelkalotten) sind wegen ihrer nachlassenden Wirkung (Verschleiß) nicht zu empfehlen.

nicht zulässig möglich

Zum Fixieren der Schutzeinrichtungen in einer stabilen

Lage, aus der sie sich nicht selbstständig bewegen können, sind reibschlüssige Halterungen vertretbar.

günstig (mit Rahmen) zulässig besser

29

■

Grundlagen

Keine Behinderung von Stellteilen

Stellteile für Eingriffe in laufende Maschinen sollen nicht hinter Schutzeinrichtungen angeordnet sein, die zum Betätigen der Stellteile geöffnet werden müssen. Sie sollen außerhalb oder in Durchbrüchen der Schutzeinrichtung erreichbar sein. Die Öffnungen müssen für ein bequemes

Betätigen groß genug sein, ein Hineingreifen in Gefahr stellen darf jedoch nicht möglich sein. Die Sicherheitsabstände aus EN ISO 13857 müssen eingehalten sein.

Griffgerechte Handgriffe

Zum Betätigen der Schutzeinrichtungen sind funktions ge rechte Handgriffe notwendig. Griffstangen oder Bügel, deren Längsachse parallel zur Schwenkachse verläuft, gewähren in allen Positionen eine leichte Handhabung.

Win kelprofile eignen sich nicht als Griffleisten. Ebenso sind Maschinenteile keine Handgriffe. Handgriffe an ver schraubten Schutzeinrichtungen erhöhen die Wahrschein-

lichkeit, dass diese nach dem Entfernen wieder in ihre

Schutzposition gebracht werden.

ungünstig ungünstig

Leichte Handhabung

Schutzeinrichtungen sollen bedienungsfreundlich und leicht zu handhaben sein. Bewegliche Schutzeinrichtungen sollten sich einhändig mit geringem Kraftaufwand bewegen lassen. Sie müssen daher leicht gebaut werden; die statische und dynamische Festig keit dürfen dabei nicht beeinträchtigt sein (sonst treten Verformungen auf).

Das Öffnen soll durch Gewichtsausgleich mit Feder, Gas druckfeder, Gegengewichten u. a. m. erleichtert werden.

ungünstig

Gasdruckfedern sind hierfür ein bewährtes Konstruk tionselement. Für sehr große Schutzeinrichtungen sollten mindestens zwei Gasdruckfedern verwendet werden. Wichtig ist auch der Hinweis in der Betriebsanleitung, dass bei

Nachlassen der Kraft die Gasdruckfedern ausgetauscht werden müssen.

günstig günstig günstig

30

Gute Sichtverhältnisse

Schutzeinrichtungen müssen eine ausreichende Sicht ermöglichen, wenn Vorgänge hinter ihnen beobachtet werden müssen. Spiegelungen und optische Verzerrungen be-

einträchtigen den Blick in den Wirkbereich und führen zu

Ermüdungen. Drahtgitter sollen anderem transparentem

Material (z. B. Acrylglas) vorgezogen werden, da dieses mit der Zeit vergilbt, erblindet, leicht verkratzt oder gar bricht.

Richtige Kontrastwirkung

Lochblech mit hohem Lochanteil erleichtert die Durch sicht vor allem dann, wenn es dunkel, z. B. matt schwarz, gehalten und der Hintergrund hell ist. Dunkle Drahtgitter be einträchtigen die Sichtbedingungen nur unwesentlich.

ungünstig

Vorhersehbare Fehlanwendungen

Trennende Schutzeinrichtungen müssen, soweit durch führ bar, so gestaltet werden, dass sämtliche Verwen dungs arten einschließlich vorhersehbarer Fehlanwendungen berücksichtigt sind. Eine geeignete Form- und Werk stoff-

wahl soll ein mögliches Überbrücken ausschließen.

ungünstig vorzuziehen günstig

Werkstoff Halbzeug

Metall

Holz,

Holzwerkstoff

Kunststoff

Sicherheitsglas

Blech

Stab, Rohr

Draht, Gitter

Formteil

Platte

Stab

Gitter

Platte

Stab, Rohr

Gitter, Netz

Formteil

Platte

Formteil

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

Schutz gegen wegfliegende und/oder sich lösende

Werkstücke BerührungsFlüssigkeiten Späne schutz 1) Stäube,

Dämpfe, Nebel Werkzeuge

X

–

–

X

/

–

–

X

–

–

X

X

X

X

X

–

X

X

–

–

–

–

X

X

–

X

X = zulässig / = bedingt zulässig – = unzulässig

1) Beim Hindurchreichen muss EN ISO 13857 beachtet werden.

X

X

/

X

X

/

–

/

/

X

X

/

X

Geeignete Werkstoffe für

Schutzeinrichtungen

Grundlagen

■

31

■

Grundlagen

Werkstoff

Blech

Streckmetall

Lochblech

Vorteile

– stabil

– vollständiger Berührungsschutz

(aus mechanischer Sicht)

– durchsichtig

– preisgünstig

– leicht zu verarbeiten

– stabil

– leicht zu verarbeiten

– kein Wärmestau

Nachteile

– keine Durchsicht

– Schallübertragung

– scharfkantig

– nicht stabil

– kein Schutz gegen Flüssig keiten und Stäube

– begrenzte Durchsicht

– kein Schutz gegen Flüssig keiten, Stäube, Späne, bedingt durchgriffsicher

– kein Schutz gegen Flüssig keiten, Stäube, Späne,

– bedingt durchgriffsicher

Welldrahtgitter

Sicherheitsglas

– stabil

– durchsichtig

– leicht zu verarbeiten

– kein Wärmestau

– gute Durchsicht

– splitterfrei

– kratzfest

– vollständiger Berührungsschutz

– schlagfest

– gute Durchsicht

– vollständiger Berührungsschutz

– verschmutzt leicht

– hohes Gewicht

– teuer durchsichtiger Kunststoff glasfaserverstärkter Kunststoff – stabil

– vollständiger Berührungsschutz

– schallisolierend

– verschmutzt leicht

– nicht kratzfest

– nicht stabil (ohne

Metallrahmen)*

– evtl. Bruchgefahr bei Kollision mit wegfliegenden Teilen

– keine Durchsicht

– geringer Widerstand gegen wegfliegende Teile

* Durchsichtige Kunststoffplatten müssen eine ausreichende mechanische Festigkeit (z. B. durch Metallrahmen) aufweisen

Vor- und Nachteile von Werkstoffen für

Schutzeinrichtungen

32

Grundlagen

■

9.3

Schutzeinrichtungen mit Annäherungsreaktion

9.3.1 Lichtschranken und Lichtvorhänge 1

Berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen (BWS) für Sicherheitsfunktionen dienen dem Zugangsschutz oder der Anwesenheitserkennung. Sie bestehen mindestens aus einem Sensor (z. B. opto-elektronische Sendeund Empfangseinheit), einem Steuerungs- und Überwachungs teil und einem Ausschaltelement. Häufig werden

BWS unter Verwendung von aktiven opto-elektronischen

Schutzeinrichtungen aufgebaut (z. B. Lichtschranken,

Lichtgitter oder Laser-Scanner). Bei der Auswahl einer opto-elektronischen Schutzein richtung sind folgende

Kriterien zu berücksichtigen:

•

die Festlegungen in Normen

(z. B. Normenreihe EN 1010),

•

der zur Verfügung stehende Platz vor den Gefahr stellen,

•

ergonomische Einflüsse (z. B. betriebsmäßig regelmä ßi ger Zugriff zur Gefahrstelle).

Opto-elektronische Schutzeinrichtungen können nicht verwendet werden, wenn Verletzungsgefahr durch wegfliegendes Material besteht oder die Zu griffszeit zur

Gefahrstelle kleiner ist als die Nach lauf zeit bis zum Still-

stand der gefahrbringenden Be wegung. Die Wirksamkeit von opto-elektronischen Schutzein rich tungen hängt wesentlich von der Anordnung des Sensors ab.

■

Mindestabstände

Der Mindestabstand S zur Gefahrstelle bzw. zum Gefahrbereich bei berührungslos wirkenden Schutzeinrichtungen (BWS) ist abhängig von

•

der Nachlaufzeit der Maschine (z. B. durch das

Abbremsen von beschleunigten Massen),

•

der Ansprechzeit der Maschinensteuerung,

•

der Ansprechzeit der BWS,

•

den Sicherheitszuschlägen zum Sicherheitsabstand.

1)

Nähere Angaben hierzu siehe Broschüre „Sicherheitsgerechtes

Konstruieren von Druck- und Papierverarbeitungsmaschinen –

Elektrische Ausrüstungen und Steuerungen“ (Best.-Nr. 220.2)

Erkennen der Gefährdung

Bewerten der Risiken

Auswählen der geeigneten

Schutzeinrichtung wie in

EN 1010 festgelegt

Sind bestimmte Gleichungen oder Mindestabstände wie in EN 1010 gegeben?

Nein

Berechnung der Mindestabstände anhand der Gleichung in EN ISO 13855

Ja

Festlegung der Mindestabstände in Übereinstimmung mit EN 1010

Anwendung dieses

Mindestabstandes

Kann dieser Mindestabstand erreicht werden?

Ja

Erlaubt es der Mindestabstand, dass sich Personen innerhalb des Gefahrenbereiches aufhalten, ohne erkannt zu werden?

Ja

Anwendung dieses Mindestabstandes zusammen mit zusätzli chen Maßnahmen, abhängig vom Risiko

Nein

Nein

Verringerung der Gesamt ansprechzeit und /oder des

Parameters C

Ja

Kann diese Gesamtansprechzeit verringert werden oder kann

Parameter C verringert werden?

Nein

Anwendung zusätzlicher oder anderer Schutzeinrichtungen

Anwendung zusätzlicher oder anderer Schutzeinrichtungen

Diese Einflussfaktoren werden in der nachfolgenden allgemeinen Gleichung zur Berechnung der Mindest abstände berücksichtigt:

S = (K x T) + C

S ist der Mindestabstand in mm, gemessen vom

Gefahrbereich bis zum Erkennungspunkt;

K ist ein Parameter in mm/s, abgeleitet von Daten über die Annäherungsgeschwindigkeit des Körpers oder von Körperteilen;

T ist der Nachlauf des gesamten Systems in Sekunden;

C ist ein Sicherheitszuschlag in mm, der das Eindringen in den Gefahrbereich vor Auslösen der Schutzeinrichtung berücksichtigt.

33

■

Grundlagen

Für die Berechnung des Mindes t ab standes S wird zwischen drei An näherungsrichtungen zum Schutz feld unterschieden:

S

Grenze des

Schutzfeldes

Gefahrbereich

H

O

Annäherungsrichtung

BWS

H

U

Boden

1. Senkrechte Annäherung in die Schutzfeldebene

Grenze des Schutzfeldes

S

Gefahrbereich

Annäherungsrichtung

BWS

H

Boden

2. Parallele Annäherung in die Schutzfeldebene

Grenze des Schutzfeldes

S

Gefahrbereich

Annäherungsrichtung

H

S

ß

H

U

BWS

Boden

3. Annäherung im Winkel zur Schutzfeldebene

34

Die Lichtschranken bzw. Lichtvorhänge selbst müssen den Europanormen „Sicherheit von Maschinen, Berüh-

rungs los wirkende Schutzeinrichtungen“ (EN 61496-1 und EN 61496-2) genügen. Zur Sicherung von Gefahrstellen und Gefahrbereichen dürfen nur „Lichtschranken mit Testung“ oder „Lichtschranken mit Selbstüber wa-

chung“ eingesetzt werden.

Eine Ausnahme bilden Lichtschranken als Reststapel -

überwachung. Hier dürfen auch Reflexlichtschranken oder Lichttaster zum Einsatz kommen.

Grundlagen

■

Annäherungsrichtung

1.Senkrechte Annäherung

14 mm

40 mm

< = d <= 40 mm

< d <= 70 mm d > 70 mm

2. Parallele Annäherung

3. Annäherung im Winkel

Gleichung

S =2.000 x T + 8 x (d – 14)

S =1.600 x T + 8 x (d – 14)

S =1.600 x T + 850

S =1.600 x T + 850

S = 1.600 x T + (1.200 – 0,4 xH) mit d

) (H / 15) + 50

Auswahl der anzuwendenden

Gleichung auf der Grundlage der Risikoanalyse

Voraussetzungen

ß = 90° (± 5°) H

O wird auch durch EN ISO 13857 bestimmt

100 mm ) S ) 500 mm

S

> 500 mm

H

U

) 300 mm

H

O

* 900 mm mehrere Einzelstrahlen

3

4

Anzahl der Strahlen Höhen [mm]

2 400 und 900

300; 700; 1.100

300; 600; 900;1.200

ß = 0° (± 5°)

(1.200 – 0,4 x H)

* 850 mm, deshalb:

H

) 875 mm und

H

* 15 x (d – 50) mm

ß

> 30° siehe „Senkrechte Annäherung“

ß

< 30° siehe „Parallele Annäherung“ mit d ) (H

U

/15) + 50 und

S = 1.600 x T + (1.200 – 0,4 x H

S

)

H

S

) 1.000 mm

S = Mindestabstand (mm) d = Detektionsvermögen bzw. Auflösung (mm)

T = Gesamtnachlaufzeit (s)

H = Höhe (mm)

ß = Winkel zwischen Schutzfeldebene und Annäherungsrichtung

Berechnung der notwendigen Min destabstände in Abhän gig keit von der An näh e rungs richtung (gemäß EN ISO 13855)

35

■

Grundlagen

9.3.2 Schaltmatten 1

Schaltmatten und Schaltplatten dienen dazu Personen zu erkennen, die auf den wirksamen Betätigungs flächen stehen oder auf sie treten. Als wirksame Be tätigungsfläche wird der Teil der Oberfläche be zeich net, auf dem die

Betätigungskraft zum Auslösen der Schutzfunktion führt.

Die Größe der Betätigungskraft ist in der EN 1760-1, unter Verwendung von Prüf körpern, festgelegt. Bei der

Schaltmatte wird die wirksame Betätigungsfläche räumlich begrenzt verformt, wenn die Betätigungskraft auf sie einwirkt. Im Gegen satz dazu wird bei der Schaltplatte die wirksame Betätigungsfläche als Ganzes bewegt. Neben der Betätigungskraft ist die Ansprechzeit eine charakteris tische Größe für den Einsatz von Schaltmatten und

Schaltplatten. Die Ansprechzeit und die Betätigungs kraft werden vom Hersteller eingestellt. Für den An wender darf es nicht möglich sein, diese Einstellun gen zu verändern. Die maximale Ansprechzeit beträgt 200 ms nach

EN 1760-1. Hersteller bieten Schalt matten mit Ansprechzeiten von ca. 20 ms an.

Der Einsatz von schweren Lasten (z. B. Flurförder zeuge) im Bereich von Schaltmatten bzw. -platten kann zur Beschädigung dieser Schutzeinrichtungen führen. Hersteller geben für Schaltmatten z. B. einen Maxi malwert für die statische Belastung von 750 N/cm

2 an. Um Stolpergefahren zu vermeiden, ist ein bodengleicher Einbau der Betätigungsfläche von Vorteil. Mit Stolpergefahr muss ge rechnet werden, wenn ein Höhenunterschied von mindestens

4 mm zwischen den aneinander grenzenden Oberflächen besteht.

Bei größeren Höhenunterschieden kann ein Rahmen mit einer Neigung von 20° das Stolperrisiko auf ein vertretbares Maß reduzieren. Besonders bei Schalt platten kann durch den Betätigungsweg der Platte eine zusätzliche

Stolpergefahr am Übergang zwischen der Platte und dem

Fußboden verursacht werden. Deshalb soll dieser Betätigungsweg möglichst gering sein.

Die Rückstellung kann erst erfolgen, nachdem die Betätigung beendet ist.

,<=20¯

Stolpergefahr!

Schaltplatte betätigt

Ein

Aus

Betätigungskraft manuelles Rückstellsignal

Ausgangssignal der Schaltmatte

Zu sammenhang zwischen der Be tätigungskraft, dem Ausgangs signal der Schalt matte bzw. Schalt platte und dem Rückstell signal.

1)

Nähere Angaben hierzu siehe Broschüre „Sicherheitsgerechtes

Konstruieren von Druck- und Papierverarbeitungsmaschinen –

Elektrische Ausrüstungen und Steuerungen“ (Best.-Nr. 220.2)

36

Schaltmatte bzw.

Schaltplatte

Boden

Schaltmatte bzw.

Schaltplatte

Boden

Vermeidung von Stolper gefahren beim Einbau von Schalt matten und Schaltplatten

Grundlagen

■

1

8

2

7

6

5

Gut gestaltete Absicherung eines Arbeitsbereiches mit Hilfe von

Schaltmatten bzw. Schaltplatten

1 Zusätzliche trennende Schutzeinricht un gen verhindern den

Zu gang zum Gefahr bereich.

2 Anordnung der zusätzlichen trennenden Schutzeinrichtungen unmittelbar neben den Schaltmatten bzw. Schaltplatten.

3 Schräge Abdeckplatten verhindern das Hinter treten der Schaltmatten bzw. Schaltplatten durch Personen.

4 Ordnungsgemäße Befestigung der Schaltmatten bzw.

Schaltplatten.

5 Unwirksame Betätigungs flächen sind so angeordnet, dass die

Schutzfunktion nicht beeinträchtigt wird.

6 Rampen verhindern Stolpergefahr

7 Außerhalb angeordnete Kabelkanäle

8 Rückstellungssignal, der Gefahrbereich kann vollständig eingesehen werden.

9 Fügekanten und Knotenpunkte zwischen den Schaltmatten bzw. Schaltplatten sind so ausgeführt, dass Personen erkannt werden.

10 Gefahrstelle

10

3

9

4

Die erforderlichen Abmessungen der Schaltmatte bzw.

Schaltplatte ergeben sich aus folgender Gleichung:

S =1.600 x T + 1.200

S Mindestabstand in mm, gemessen vom Gefahrbereich bis zur Außenkante der wirksamen Betätigungsfläche

T Nachlauf des gesamten Systems in s.

Grenze des wirksamen

Bereiches

S

Gefahrbereich

Annäherungsrichtung

Schaltmatte

Boden

Minimale Breite S der Schalt matte bzw. Schaltplatte

37

■

Grundlagen

9.3.3 Schaltleisten

Beim Einsatz von Schaltleisten zur Sicherung von Gefahrstellen muss beachtet werden, dass sich eine Person nicht durch zu langen Nachlauf der gefahrbringenden Bewe gung verletzt, obwohl die Schaltleiste (pneumatisch oder mechanisch) angesprochen hat.

Um dies zu verhindern, muss folgende Bedingung an

Schalt leisten erfüllt sein:

Der Nachlaufweg (Bremsweg) der Maschine bzw. der gefahrbringenden Bewegung muss kleiner sein als der Ausweichweg der Schaltleiste.

Pneumatische Schaltleisten müssen der EN 1760-2

„Sicherheit von Maschinen; Druckempfindliche Schutz -

ein richtungen, Teil 2: Allgemeine Leitsätze für die Gestaltung und Prüfung von Schaltleisten und Schaltstangen“ genügen.

Schaltleiste

gefahrbringendes

Teil zum Zeitpunkt der Berührung des Hindernisses

Hindernis

max. Ausweichweg der Schaltleiste gefahrbringendes

Teil gestoppt

Nachlaufweg der gefahrbringenden Bewegung geschlossen

9.4

Ortsbindende Schutzeinrichtungen

9.4.1 Tippbetrieb mit Einhand-Tipptaster

Bei geöffneten Schutzeinrichtungen oder nach Betreten eines Gefahrenbereiches dürfen Druck- und Papierver ar beitungsmaschinen nur manuell oder im Tippbetrieb in

Gang gesetzt werden können, sofern ungesicherte Gefahr-

stellen erreichbar sind. Folgende Rangfolge ist bei einem kraftbetriebenen Tippbetrieb vorgeschrieben:

1. Tippen mit einer Geschwindigkeit von maximal 1 m/min oder einer Wegbegrenzung auf 25 mm.

2. Wenn diese geringe Geschwindigkeit zu einer Funk tionsbeeinträchtigung führt und durch eine höhere Ge-

schwindigkeit bzw. Wegbegrenzung keine wesent lich höheren Gefährdungen entstehen, ist auch Tippen mit einer Geschwindigkeit von maximal 5 m/min oder einer Wegbegrenzung auf 75 mm möglich.

Eine darüber hinaus erhöhte Tippgeschwindigkeit kann bei bestimmten Maschinenarten möglich sein (vgl. EN 1010).

Ist auf funktionsbedingten Gründen eine höhere Ge schwin-

digkeit erforderlich, so ist dies nur mit einer Zweihand schal-

tung möglich, wobei eine maximale Geschwindig keit von

10 m/min nach Möglichkeit nicht überschritten werden darf. Die Geschwindigkeit ist so gering wie verfahrens technisch möglich zu halten.

geöffnet

Umleitung von externen radialen Kräften in innere axiale Kräfte

Beispiel zeigt ein System der Fa. Haake

38

Grundlagen

■

2

7

9.4.2 Tippbetrieb mit Zweihand-Tipptaster

(Zweihandschaltung)

Zweihandschaltungen haben die Aufgabe, eine Orts bindung beider Hände der Bedienperson einer Maschine zu bewirken. Dadurch werden die Hände aus der Gefahr stelle ferngehalten. Es wird auf diese Weise nur die Bedienperson geschützt. Deshalb ist es nicht zulässig, dass sich mehrere Personen gleich zeitig im Gefahrbereich aufhalten. Die hauptsäch li chen Einsatzgebiete von Zweihand-

schaltungen als Schutz einrichtung im Bereich des Drucks und der Papier verarbeitung sind beim Einrichten, Rüstarbei ten, Fehler beseitigung sowie bei Einzelhubarbeiten in der Nähe von Gefahrstellen.

Die gefahrbringenden Bewegungen müssen auch nach

Freigabe nur eines der beiden Stellteile jederzeit unterbrochen werden können.

1

3

1

3

4 4

5

■

Mindestabstände

Es ist erforderlich, dass der Mindestabstand S vom nächstgelegenen Stellteil bis zum Gefahrbereich mit

Hilfe der folgenden Gleichung nach EN ISO 13855 ermittelt wird:

S = (1.600 x T ) + C mit C = 250 mm

S ist der Mindestabstand in mm;

K ist ein Parameter in mm/s, abgeleitet von Daten über die Annäherungsgeschwindigkeit der Hände;

T ist der Nachlauf des gesamten Systems in Sekunden;

C ist ein Sicherheitszuschlag in mm, der das Eindringen in den Gefahrbereich vor Aus lösen der Schutzeinrichtung berücksichtigt.

Wenn das Eindringen der Hände durch zusätzliche

Schutzeinrichtungen verhindert ist, kann der Sicher heitszuschlag C entfallen (C = 0 ).

S [mm]

1.700

1.500

1.300

1.100

900

700

500

300

100

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 T [s]

C = 250 mm C = 0 mm

S = 100 mm darf nicht unterschritten werden

S = f (t, d) für Zweihandschaltungen nach EN ISO 13855

6

Schematische Darstellung einer Zweihandschaltung nach EN 574

1 Eingangssignal

2 Zweihandschaltung

3 Stellteile

4 Signalumsetzer

5 Signalverarbeitung

6 Ausgangssignal

7 Logikeinheit

39

■

Grundlagen

S

Gefahrbereich

¹ 260 mm

Zweihandschaltung

Boden

Mindestabstand S und minimaler Abstand von 260 mm zwischen den beiden Stellteilen

Ein Mindestabstand S von 100 mm darf nicht unterschritten werden. Der Abstand zwischen den Stell teilen muss mindestens 260 mm betragen, damit die beiden

Stellteile nicht mit einer Hand betätigt werden können.

Durch das Anbringen von Trennwänden oder erhöhte

Zonen zwischen den Stellteilen oder durch erhöhte Kragen um die Stellteile ist es möglich die Stellteile in einem geringeren Abstand voneinander anzuordnen. Nur bei synchroner Betätigung der Taster (innerhalb 0,5 s) darf ein Ausgangssignal erzeugt werden.

Für Rüstarbeiten und zur Fehlerbeseitigung darf die Zwei-

handschaltung über ein Schleppkabel mit der Maschinen-

steuerung verbunden sein. In diesen Fällen muss der oben erläuterte Mindestabstand S (nach EN ISO 13855), gemäß

EN 1010 -1, Abschnitt 5.2.8.4 nicht berücksichtigt werden.

Fest installierte Zwei hand schaltungen sind bei der Konstruktion von Maschinen zu bevorzugen. Zweihandschaltungen an Schlepp kabeln stellen eine Ausnahmen dar.

10. Anlaufwarneinrichtungen

An Maschinen, die unübersichtlich sind oder bei denen die gegenseitige Verständigung erschwert ist, müssen akus ti sche Anlaufwarneinrichtungen vorhanden sein. Man geht davon aus, dass dies bei Druckmaschinen der Fall ist, die mehr als einen Druckständer haben und deren Bau höhe 1,60 m überschreitet (von der Betätigungsebene aus ge messen).

Bei Papierverarbeitungsmaschinen ist dies grundsätzlich gegeben, wenn die Baulänge mehr als 7 m beträgt.

Die Anlaufwarneinrichtung muss vor Anlauf der Maschi ne zwangsläufig ein deutlich wahrnehmbares akustisches

Signal geben. Das bedeutet, dass die Maschine ohne Anlaufwarnung nicht in Betrieb gesetzt werden kann.

Die Schaltung muss so ausgelegt sein, dass vor der

Ingangsetzung der Maschine ein akustisches Signal mindestens eine bis maximal drei Sekunden ertönt (Signal zeit). Vom Zeitpunkt der Signalbetätigung an müssen mindestens drei Sekunden Wartezeit vergehen, bevor durch erneutes Betätigen desselben oder eines anderen

Tasters die Ma schi ne in Gang gesetzt werden kann.

Nach Ablauf der Wartezeit oder nach Beendigung eines vorhergegangenen Maschinenlaufs im Tippbetrieb (kein

Dauerlauf) ist ein Ingangsetzen der Maschine innerhalb null bis zwölf Sekunden ohne vorherige akustische Signalgabe zulässig (Freigabezeit).

Die Freigabezeit beginnt nach Ablauf der Wartezeit oder wenn der Tippbetrieb unterbrochen wird und sollte sechs

Sekunden nicht überschreiten.

Nach Ablauf der Freigabezeit und nach Betätigung des

Tasters einer Aus-Befehlseinrichtung oder einer Not-Be fehlseinrichtung darf die Maschine nur nach erneuerter akustischer Signalgabe in Gang gesetzt werden können.

40

Ingangsetzen der Maschine nach Maschinenstillstand oder Dauerlauf min.

Signalzeit max.

Wartezeit

Regelfall 6 s

Freigabezeit

0 1 3 9

Ingangsetzen der Maschine nach Tippbetrieb

Maschine arbeitet im

Tippbetrieb

Regelfall 6 s

Freigabezeit

0

Die Maschine kann in Gang gesetzt werden

Die Maschine kann nicht in Gang gesetzt werden

Die Maschine kann ohne vorherige Signalgabe weder in Gang gesetzt werden noch im Tippbetrieb laufen

6

max.

15 t/s

max.

12 t/s

Grundlagen

■

41

■

Grundlagen

11. Kennzeichnungen an Maschinen

Maschinen müssen mit einem Fabrikschild versehen sein, das folgende Angaben enthält:

•

Hersteller- oder Händleradresse

•

Bezeichnung der Maschine

•

Typ

•

Baujahr

•

Fabrikationsnummer

Das Fabrikschild muss sich an einer gut sichtbaren Stelle an der Maschine befinden und den Beanspruchungen des

Produktionsbetriebes standhalten. Es muss auch nach mehreren Jahren noch gut lesbar sein.

Üblicherweise erfolgt die Anbringung des CE-Zeichens in der Nähe des Fabrikschildes. Meist werden auch freiwillige

Prüfzeichen, wie das GS-Zeichen, dort angebracht.

Das Fabrikschild muss ggf. Kenndaten für den sicheren

Betrieb der Maschine mit enthalten (z. B. Flammpunkt der einzusetzenden Lösemittel)

Alle Gefahrstellen, die nicht vollständig durch Schutzeinrichtungen gesichert sind, müssen durch eine Sicherheitskennzeichnung besonders hervorgehoben werden.

Gefahrenkennzeichnung gefährlicher Werkzeuge, hier Fräser an einem Klebebinder

Spezielle Kennzeichnungen betreffen die max. Gewichtsangabe auf Galerien und Podesten sowie Stapeltragplatten an An- und Auslegern

Belastungsangabe an einer Maschinentreppe

Hinweis auf heiße Oberflächen durch Gefahrenkennzeichnung

42

Lösungsmöglichkeiten

■

12. Sicherheitstechnische Anforderungen an Druck- und Papierverarbeitungs maschinen

Ihrer Bedeutung und Wirksamkeit entsprechend sind die sicherheitstechnischen Maßnahmen hierzu in drei

Stufen unterteilt:

•

Erste Stufe – unmittelbare Sicherheitstechnik

•

Zweite Stufe – mittelbare Sicherheitstechnik

•

Dritte Stufe – hinweisende Sicherheitstechnik.

12.1 Vermeidung mechanischer Gefährdungen – unmittelbare Sicherheitstechnik

In der Hierarchie der sicherheitstechnischen Maßnahmen hat die unmittelbare Sicherheitstechnik den höchsten

Stellenwert. Die Vermeidung von Gefährdungen durch die

Konstruktion ist hierbei die effektivste und kostengüns tigste Möglichkeit zur sicheren Gestaltung von Maschinen.

Dazu gehört beispielsweise, dass

1. durch sicherheitsgerechtes Gestalten Gefahrstellen vermieden oder entschärft werden,

2. durch konstruktive Maßnahmen gefahrbringende bewegliche Elemente für Personen unerreichbar im

Maschinengehäuse untergebracht werden,

3. die wirksame Energie auf ein für Personen ungefährliches Maß begrenzt wird und

4. der Hub bewegter Teile auf max. 4 mm begrenzt ist.

Quetsch-, Scher- und Einzugstellen sind ver mieden, wenn die Mindestabstände entsprechend EN 349 eingehalten sind. Es muss jeweils berücksichtigt werden, welche Kör per-

teile die Gefahrstellen erreichen können.

Quetschstellen gelten dann als ungefährlich, wenn eine

Quetschkraft von 150 N nicht überschritten wird. Dieser

Grenzwert ist nur zulässig, sofern die quetschenden Teile nicht spitz oder scharfkantig gestaltet sind. In diesen

Fällen gelten kleinere Werte. Die Werte können jedoch auch größer sein, wenn die quetschenden Teile z. B. mit elastischem Material versehen sind.

Scherstellen sind vermieden, wenn die scherend beweg ten Teile einen für den gefährdeten Körperteil ausreichenden Abstand voneinander aufweisen oder eine abweisende Form erhalten (siehe EN 349 „Sicherheit von Maschi nen

– Mindestabstände zur Vermeidung des Quetschens von

Körperteilen“).

Fangstellen sind an Wellenenden vermieden, wenn diese

•

glatt rundlaufend gestaltet sind,

•

nicht mehr als 1/4 ihres Durchmessers aus dem

Maschinengestell hervorstehen und

•

nicht länger als 50 mm sind.

Einzugstellen sind vermieden, wenn

•

ein Mindestabstand von 120 mm der Walzen unter einander oder zu festen benachbarten Maschinen teilen vorhanden ist, sofern keine Gefahr für Kopf oder

Rumpf besteht (EN 349).

Lösungsbeispiele für unmittelbare Sicherheitstechnik

12.1.1 Vermeidung scharfer Kanten und Ecken, vorstehender Teile usw.

Soweit der Verwendungszweck es zulässt, dürfen nach

EN ISO 12100 zugängliche Teile von Maschinen keine scharfen Kanten, scharfen Winkel, rauen Oberflächen oder vorstehenden Teile haben, die Verletzungen verursachen könnten, sowie keine Öffnungen, in denen sich Körper teile oder Kleidungsstücke „verfangen“ können. Insbesondere müssen bei Blechen Kanten entgratet, gebördelt oder beschnitten werden, offene Rohrenden müssen verschlossen werden. Rotierende Teile müssen, soweit mög lich, im Maschinen inneren angeordnet werden.

Sicherung der Quetsch stelle zwi schen Nieder hal ter und Zeitungspaket durch Kraftbegren zung und Moos gummi schicht auf der Unterund Oberseite des Press balkens zum Schutz der Finger

43

■

Lösungsmöglichkeiten

12.1.2 Rotierende Handräder, Handkurbeln

Handräder oder Handkurbeln auf kraftbetriebenen Wellen sind gefahrbringend und verursachen Fangstellen. Bei

Handrädern mit Speichen entstehen unter Umständen zusätzliche Quetsch- bzw. Scherstellen.

Nach EN 1010-1 dürfen Handräder und Handkurbeln bei kraftbetriebenen Maschinen nicht zwangsläufig mit umlaufen.

Folgende Sicherungen sind möglich:

•

Trennung des Handantriebes bereits im Getriebe

•

Trennung des Handantriebes durch Kupplung; mit

Federkraft wird Handrad außer

•

Eingriff gehalten (Sicherheitshandrad)

•

Elektrische Trennung des Handantriebes durch Sicherheitsgrenztaster

12.1.3 Walzen in der Nähe feststehender Maschinenteile

Eine Vermeidung von Einzugstellen zwischen Walzen und feststehenden Maschinenteilen (Traversen) ist gegeben, wenn der Abstand zwischen Walze und Traverse

•

entweder mindestens 120 mm beträgt; sofern nur

Gefahren für Finger, Hand und Arm bestehen

(Bild rechts) oder

•

so klein wie möglich ist, 6 mm (EN 1010-1) bzw. 4 mm

(EN 1010-2) nicht überschreitet und als geeignetes

Profil gestaltet ist.

Bestehen nur Gefahren für die Finger, kann das Maß von

120 mm auf 25 mm reduziert werden. Wenn jedoch an dere Körperteile, wie Beine, der Kopf oder der ganze

Körper betroffen sind, ändern sich die erforderlichen Mindestabstände zwischen bewegten Maschinenteilen entsprechend.

12.1.4 Zylinder- und Walzenpaare

Einzugstellen an Zylindern, Walzen, Trommeln und Rollen sind Gefahrstellen, in die Körperteile eingezogen werden können. Es existieren eine Vielzahl von konstruktiven

Lösungsmöglichkeiten für die Sicherung von Einzugstel len ohne trennende Schutzeinrichtungen.

Die folgenden Beispiele zeigen Lösungen typischer

Anwendungsfälle.

Die Gestaltung zur Sicherung von Einzugstellen wird sich immer am jeweiligen Anwendungsfall orientieren, so dass die hier vorgestellten Lösungsmöglichkeiten dem Kon struk teur hauptsächlich als Anregung für die Ideenfindung dienen sollen:

•

Ausreichender Abstand zwischen Zylindern, Walzen,

Trommeln u. Ä. (nach EN 349).

Das Maß 120 mm ist hierbei aus EN 349 abgeleitet, in der Mindestabstände zur Vermeidung des Quetschens von Körperteilen festgelegt sind.

•

Genügend weiter Ausweichweg und geringe Eigen masse an Rollenbahnen. Die Keilwirkung der Hand bewirkt eine Aufwärtsbewegung der Rollenbahn.

44

Lösungsmöglichkeiten

■

•

Übergabestelle mit Springrolle an der Rollenbahn bzw.

an der Bandtrommel; wird eine Hand bzw. ein Arm oder ein Gegenstand zwischen der Bandtrommel und der Spring rolle eingezogen, so wird die Springrolle aus ihrer Lage rung verschoben. Es entstehen keine unzu läs si gen Kräfte, die auf das eingezogene Körperteil wirken.

An Heft-, Niet-, Ös- und Ansetzmaschinen sowie Sammelheftern müssen die Gefahrstellen zwischen Ober- und

Unterwerkzeug vermieden oder durch trennende Schutzeinrichtungen gesichert sein. Die Anforderung ist nach

EN 1010-1 dadurch erfüllt, dass z. B.

•

der Abstand zwischen Ober- und Unterwerkzeug in geöffneter Stellung 4 mm nicht überschreitet (eine

Schließ bewegung zwischen zwei Teilen von maximal

4 mm auf 0 mm Abstand wird somit als sicher ange sehen) oder

•

sich das bewegliche Werkzeug nur mit einer Kraft von weniger als 50 N senken und die Arbeitsenergie erst dann wirksam werden kann, nachdem z. B. eine Über wachungseinrichtung festgestellt hat, dass sich zwi schen beweglichem Werkzeug und Werkstück kein

Körperteil befindet.

Springrolle an der Rollenbahn

Springrolle an der Bandtrommel

12.1.5 Keil-, Seilriemenantriebe

Gefahrbringende Bewegungen durch umlaufende An triebs teile an Keil- und Seilriementrieben werden meis tens durch trennende Schutzeinrichtungen gesichert.

Eine Sicherung ohne Schutzeinrichtung ist möglich bei ausreichend großer Dehnung des Riemens bzw. des Seiles

(Abspringen) oder geringer mechanischer Festigkeit

(Bruch) bei Flach- und Schnurriemen.

12.1.6 Geradlinig bewegte oder schwingende

Maschinenteile

Oft stellen geradlinig bewegte oder schwingende Maschinenteile eine gefahrbringende Bewegung dar:

Quetschstellen, Stichstellen oder Schneidstellen entstehen z. B. an einer Heftmaschine zwischen Ober- und Unter werkzeug bzw. dem zu bearbeitenden Material. Stoß- und

Quetschstellen entstehen durch das Auf- bzw. Zuschwingen von Maschinenteilen (Tiegel).

Beim Einspannen von Druckplatten werden Bewegun gen als aus-

reichend sicher an ge sehen, wenn der maximale Ab stand zwischen beweglichem und festem Teil nicht mehr als 4 mm beträgt.

45

■

Lösungsmöglichkeiten

12.2 Sicherung von mechanischen Gefährdungen – mittelbare Sicherheitstechnik

Nach EN ISO 12100 müssen Schutzeinrichtungen (tren nen de und nicht trennende Schutzeinrichtungen) ver wen-

det werden, um Personen vor den Gefährdungen zu schüt-

zen, die nicht vermieden oder ausreichend kon struktiv begrenzt werden können.

Schutzeinrichtungen können eingesetzt werden, um mehr als eine Gefährdung zu sichern. So kann z. B. eine feste trennende Schutzeinrichtung, die den Zugang zu einer mechanischen Gefährdung verhindert, auch dazu benutzt werden, den Lärmpegel zu reduzieren oder Emissionen abzuhalten.

Lösungsbeispiele für mittelbare Sicherheitstechnik

12.2.1 Wellen, Walzen

Eine Sicherung von Antriebswellen gegen Aufwickeln von

Haaren und Kleidungsstücken ist möglich durch:

•

Verkleidung mit konischen Schraubenfedern, Balgen und Teleskopverkleidungen

Sicherung von Wellen durch konische Schraubenfedern

•

Verkleidung durch nicht zwangsläufig mit umlaufende

Hülsen

Die trennende Schutz einrichtung am Frä ser einer Klebe bin de ma schine wird gleich zeitig dazu genutzt, den Lärm pegel zu re duzieren.

Sicherung von Wellen durch nicht zwangsläufig mit umlaufenden Hülsen

46

Lösungsmöglichkeiten

■

12.2.2 Zylinder- und Walzenpaare

Einzugstellen an Zylindern, Walzen, Trommeln, Rollen und ähnlichen Maschinenteilen können durch trennende

Schutzeinrichtungen oder Schaltleisten gesichert sein, die die Sicherheitsabstände nach EN ISO 13857gewähr leis ten. Sicherungen sind wie folgt möglich:

• fest angebrachte trennende Schutzeinrichtungen

(nur mit Werkzeug lösbar). Sind in der fest angebrachten Schutzeinrichtung Öffnungen, durch die das Material (z. B. Bogen, Zuschnitte, Bahnen) zugeführt werden, so muss zur Gefahrstelle (z. B. Einzug stelle) hin der ent-

sprechende Sicherheitsab stand s r nach EN ISO 13857 eingehalten werden. Die Messung des Sicher heits ab standes wird durch das unten stehende Bild erläutert.

Sicher ung von Ein zug stellen durch feste, trennende Schutzvor richtungen

Der Sicherheitsabstand s r ist abhängig von der Öffnungsweite e nach EN ISO 13857. Die Messung des Sicherheitsab standes erfolgt von dem Punkt aus, wo der Abstand zwi-

schen den Walzen oberflächen d = 10 mm beträgt.

Messung des Sicher heitsabstandes an Einzugstellen

• fest angebrachte trennende Schutzeinrichtungen als

geeignetes Profil gestaltet (über die gesamte Arbeitsbreite, maximaler Abstand zwischen Zylinder und

Profil:

≤ 6 mm). Ein Profil ist z. B. geeignet, wenn die abweisenden Kanten des Profils senkrecht auf die rotierenden Oberflä chen zeigen. Diese Schutzeinrich tun gen dürfen nur bei glatt rund laufenden Walzen oder Zylindern angewendet werden.

Messstab

Messung des Sicher heitsabstandes an Einzugstellen. Beispiele für unterschiedliche Walzen durchmesser

Sicherung der Einzugstelle durch ein geeignetes Profil

47

■

Lösungsmöglichkeiten

Glatt rundlaufende Walzen bzw. Zylinder an Druckmaschinen sind rotations symmetrische Körper mit Vertiefungen bzw. Erhöhungen von höchstens 4 mm und mit in der Umfangsrichtung maximal 8 mm breiten axialen Spalten ohne scharfe, schneidende Kanten

(EN 1010-2).

Davon abweichend darf eine derartige Schutzeinrich tung an Zeitungsrotationsoffsetmaschinen mit einer

Öffnungs weite der Zylindergruben von maximal 19 mm statt 8 mm vorhanden sein.

•

Verriegelte, bewegliche Schutzeinrichtungen,

Verkleidungen

Werden Schutzeinrichtungen häufig oder für Rüstar beiten abgenommen oder geöffnet, müssen sie mit der gefahrbringenden Bewegung verriegelt sein. Die

Verriegelung mit Zuhaltung muss nur dann eingesetzt werden, wenn beim Öffnen der verriegelten Schutz einrichtung mit Verletzungsgefahren zu rechnen ist

(z. B. bei Schreddern, Querschneiden).

•

Schutzeinrichtung als Profile mit Öffnungen für Werkstoffbahnen. Der Sicherheitsabstand ist abhängig von der Öffnungsweite (EN ISO 13857). Wenn z. B. die

Öffnungs weite e im Einlaufschutz maximal 6 mm beträgt, muss der Sicherheitsabstand s r

10 mm betragen.

Glatt rundlaufende

Walze

Die abweisende Kante der Schutzeinrichtung muss senkrecht zur Walzenoberfläche angeordnet sein, damit eine Keilwirkung zwischen Schutzeinrichtung und Walze ver mieden wird. Die Abstände sollen so klein wie möglich sein und dürfen 4 mm nicht

überschreiten (EN 1010-2).

mindestens

Prüfstab

Schutzeinrichtung

Diese Gestaltung der Schutzeinrichtung er leichtert das Einfüh ren der Papierbahn.

Der Sicherheitsabstand s r ist abhängig von der Öffnungsweite e und ergibt sich aus EN ISO 13857.

Sicherung einer Ein zugstelle durch eine trennende

Schutzein richtung, die mit dem Antrieb der Maschine verriegelt ist.

An Bogenoffsetmaschinen sind zwei Schutzeinrichtungen vorhanden, um die Einzugstellen an den Walzen zu sichern. Für den Fortdruck ist eine trennende Schutz-

ein richtung (z. B. Schutzgitter) erforderlich, die mit dem

Antrieb der Maschine verriegelt ist. Nach dem Öffnen dieser Schutz einrichtung muss je nach Betriebsmodus eine zweite Schutzmaßnahme wirksam werden.

Diese zweite Siche rung kann eine Schutzeinrichtung mit Annäherungs re aktion, z. B. eine Schaltleiste, sein.

Die Schaltleiste muss hierbei folgende Bedingungen erfüllen: Der Ausweichweg muss größer als der Nachlauf weg der gefahrbringenden Bewegung (Zylinderdre hung) sein.

Alternativ hierzu kann die Sicherung darin bestehen, dass die Maschine nach dem Öffnen der trennenden

Schutzein richtung (Schutzgitter) nur im Tippbetrieb bewegt werden kann.

48

Lösungsmöglichkeiten

■

Sicherung einer Einzugsstelle durch Kombination verschiedener

Schutzeinrichtungen

1

1

6 mm

2

6

mm

2

1 Großflächige, verriegelte Schutzeinrichtung (geschlossen)

2 Schaltleiste direkt vor der Gefahrstelle

1 Großflächige, verriegelte Schutzeinrichtung (geöffnet)

2 Schaltleiste direkt vor der Gefahrstelle

Feste Schutzeinrich tung mit dem Maschinenlauf verriegelt

Schaltleiste

Beispiel für eine kombinierte Schutz ein richtung an einer

Bogenoffsetdruck maschine

49

■

Lösungsmöglichkeiten

12.2.3 Kettentriebe

Kettentriebe bilden durch ihre Bauart bedingt gefährliche

Einzugstellen. Sie müssen durch Verkleidungen oder Füllstücke gesichert werden.

•

Antriebsketten

Die Ketteneinzugstellen müssen durch trennende

Schutzeinrichtungen ge sichert sein. Eine vollständige

Verkleidung der Kettentriebe ist anzustreben.

•

Umlenkräder

Umlenkräder (Spannräder für Ketten) müssen ebenso wie andere Kettenräder verkleidet sein.

12.2.4 Zahn- und Schneckentriebe

Zahn- und Schneckentriebe bilden Quetsch- und Scher stellen, die verkleidet werden müssen.

12.2.5 Riemen- und Seiltriebe

Flachriemen, Keilriemen, Seiltriebe müssen durch Verkleidungen gesichert sein.

Kann der gesamte Riementrieb nicht verkleidet werden, muss die Einzugstelle verkleidet oder durch eine Auskleidung (Formstück) gesichert werden.

Auch Einzugstellen an Umlenk- und Spannrollen müssen gesichert werden.

An Druck- und Papierverarbeitungsmaschinen muss das

Einziehen von bahnförmigen Materialien gefahrlos möglich sein. An kraftbetriebenen Ein zieh einrichtungen für bahnförmige Materialien muss durch trennende Schutz einrichtungen das Hineingreifen in Gefahrstellen verhindert sein.

Ein Hineingreifen in diese Gefahrstellen ist als verhindert anzusehen, wenn z. B.

•

die Einzugstellen zwischen Einziehseil und Leitscheiben gesichert sind. Die Sicherung ist dadurch möglich, dass z. B. an der Außenseite feststehende Schutzscheiben angebracht sind, die im Radius mindestens 120 mm größer sind als der Radius der Leitscheibe,

•

die Ketteneinzugstellen mit Füllstücken gesichert sind, die die Einzugstellen soweit wie möglich ausfüllen.

Lösungsmöglichkeiten zur Sicherung von Ketteneinzugstellen

50

Lösungsmöglichkeiten

■

Komplette Kapselung Seitliche Verdeckung

Einbau eines Formstückes (Füllstück) Beispiel für den Einbau eines Formstückes

Sicherheitsgerechte Gestaltung einer Bahneinzugsvorrichtung

51

■

Lösungsmöglichkeiten

12.2.6 Geradlinig bewegte oder schwingende

Maschinenteile

Gefahrstellen an diesen Maschinenteilen können ge sichert werden durch:

• Fest angebrachte, trennende Schutzeinrichtungen

a) Verkleidung

Schutzeinrichtungen, die nicht häufig oder nur für

Instandhaltungsarbeiten abgenommen oder geöffnet werden, müssen so befestigt sein, dass sie nur mit

Werkzeug gelöst werden können, oder sie müssen mit dem Antrieb verriegelt sein. Rändelschrauben, Flügel muttern und Sterngriffe sind nicht zulässig.

Großflächige, durchsichtige, trennende Schutzeinrichtung vor dem Gefahrbereich an einer Heftmaschine

Großflächige, verriegelte, trennende Schutzeinrichtung in geöffneter Stellung

Sicherung der Gefahr stelle am Heftkopf einer

Heftmaschine durch eine einstellbare trennende

Schutzeinrichtung

52

Großflächige, verriegelte, trennende Schutzeinrichtung in geschlossener Stellung

Lösungsmöglichkeiten

■ b) Verdeckung

An einer Handhebelschneidmaschine werden z. B. die

Finger der linken Hand durch eine Verdeckung ge sichert, und zwar von der Seite, von der die linke Hand beim Arbeitsablauf die Gefahrstelle erreichen könnte.

Am Handgriff des Messers ist ein Abweiser angebracht, so dass beim Absenken des Messers nicht versehent lich ein Finger von der Hand am Griff zwischen Oberund Untermesser gelangt.

•

Bewegliche trennende Schutzeinrichtungen mit

Verriegelung

Gefahrbringende Bewegungen sind nur möglich, wenn die Schutzeinrichtung vollkommen geschlossen ist.

Beim Öffnen der Schutzeinrichtung wird die gefahr brin gende Bewegung unterbrochen. Hier ist darauf zu achten, dass der Nachlaufweg des Werkzeuges gefahr los gering ist.

•

Schutzeinrichtung mit Annäherungsreaktion

Schaltende Schutzeinrichtungen (Handschutzbügel),

Schaltleiste oder Schaltbügel müssen einen Ausweichweg haben, der größer ist als der Nachlaufweg der gefahrbringenden Bewegung.

•

Zweihandschaltung

Zweihandschaltungen sind nur dann zulässig, wenn der Arbeitshub oder -zyklus jederzeit während der gefahr brin genden Bewegung unterbrochen werden kann. Die ge fahrbringende Bewegung muss so recht zeitig zum Still stand kommen, dass nach Loslassen der

Zweihandschal tung keine Gefahr mehr besteht (siehe hierzu auch Kapitel 9.4, Zweihandschaltung).

Fingerschutz an Handhebelschneidemaschinen

c) Einstellbare feste trennende Schutzeinrichtung

An Heftmaschinen mit manuellem Anlegen und Ab nehmen des Materials (siehe Abb. auf Seite 50) muss die Schutzeinrichtung auf das zu heftende Material eingestellt werden.

Zweihandschaltung: Der Abstand zwischen beiden Stellteilen muss mindestens 260 mm betragen

•

Berührungslos wirkende Schutzeinrichtung

(Lichtschranken/Lichtgitter)

Sobald ein Gegenstand oder Körperteil den Licht strahl unterbricht, kommt die gefahrbringende Bewegung zum Stillstand.

53

■

Lösungsmöglichkeiten

12.3 Hinweise auf Gefährdungen – hinweisende

Sicherheitstechnik

Lassen sich Gefahrstellen weder vermeiden, noch völlig sichern, so muss auf die Bedingungen hingewiesen wer den, unter denen eine gefahrlose Verwendung der Ma schi ne möglich ist. Diesem Zweck dienen

•

Betriebsanleitung,

•

Sicherheitskennzeichnung und

•

Warnhinweise.

Die Betriebsanleitung soll übersichtlich und leicht ver ständ lich sein. Die Mindestanforderungen an die Betriebs-

anleitung sind in EN ISO 12100 festgelegt. Sie muss für die Beschäftigten jederzeit leicht erreichbar aufbe wahrt werden.

Zur Sicherheitskennzeichnung gibt die Technische Regel für Arbeitsstätten ASR A1.3 „Sicherheits- und Gesundheits-

schutzkennzeichnung“ nähere Hinweise.

Erforderliche Warnhinweise können z. B. sein: Hinweise auf heiße Oberflächen hinter trennenden Schutzeinrich tungen, die sich öffnen lassen, sowie Hinweis auf Hoch spannung. Weitere Restgefahren können z. B. in Form hervorstehender Maschinenteile bestehen. Diese Maschinenteile müssen gepolstert und mit einer deutlich erkenn-

baren und dauerhaften Gefahrenkennzeichnung versehen sein, wenn eine Anstoßgefahr besteht.

Können bei bestimmungsgemäßem Betreiben von Ma schi nen Personen aus einer Gefahrensituation nicht auf einfache Weise befreit werden, so müssen Einrichtungen vorhanden sein, die das Befreien erleichtern.

Beispiel für eine Sicherheitskennzeichnung am

Trichterfalz einer Zeitungsoffsetdruckmaschine

Hervorstehende Maschinenteile müssen gepolstert und mit einer deutlich erkennbaren und dauerhaften

Gefahrenkennzeichnung versehen sein

54

Lösungsmöglichkeiten

■

12.4 Weitere sicherheitstechnische Anforderungen

Umzäunungen müssen so beschaffen sein, dass der

Abstand von der Standfläche zur Unterkante höchstens

200 mm und zur Oberkante mindestens 1.400 mm be trägt. Die Sicherheitsabstände nach EN ISO 13857 und

EN 1010 müssen eingehalten sein.

Zugänge vor durch Umzäunungen gesicherten Gefahrbereichen müssen durch verriegelte Zugangstüren oder Bereichssicherungen durch berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen (BWS) mittels Lichtschranken in 400 und

900 mm Höhe gesichert sein.

An kraftbetriebenen schienengebundenen Fahrwerken

(z. B. Anleger an Inlinemaschinen) müssen die Quetsch stellen zwischen Fahrrollen und Fahrebene gesichert sein.

Die Quetschstellen müssen z. B. durch fest angebrachte

Fußabweiser gesichert sein, deren Unterkante höchstens

15 mm über der Fahrbahnebene liegt (EN 1010-1).

An Maschinen müssen hochklappbare Maschinenteile,

Verkleidungen, Verdeckungen und Ähnliches gegen un be-

absichtigtes Zufallen gesichert sein.

Maßnahmen gegen Zufallen sind z. B.

•

Gegengewichte

•

Schraubenfedern

•

Gasdruckfedern

•

Arretiereinrichtungen, die die angehobenen Teile in der geöffneten Stellung selbsttätig formschlüssig halten

•

Verlagerung des Schwerpunkts der hochklappbaren

Maschinenteile so, dass er in geöffneter Stellung aus reichend weit hinter dem Drehpunkt liegt.

Sicherung von Ge fahr bereichen durch Umzäunungen und für den

Zugang zum Gefahrbereich: Sicherung durch Licht strahlen in 400 und

900 mm Höhe

Beispiel einer Siche rung gegen das Zu fal len von Schutz einrich tungen durch Gas druckfedern

55

■

Lösungsmöglichkeiten

12.5 Arbeitsbühnen, Laufstege, Aufstiege, Zugänge und Durchgänge

Wenn Arbeiten aufgrund ihrer Höhe nicht von der Flur ebe-

ne her ausgeführt werden können, müssen ent sprechende Aufstiegshilfen und Arbeitsbühnen vorhanden sein.

Erfahrungen aus Betriebsbesichtigungen und aus der Un tersuchung von Unfällen zeigen, dass sicherheitswidrige und ergonomisch ungünstig gestaltete Aufstiege, Lauf stege und Arbeitsbühnen häufig ursächlich für Stolper-,

Rutsch- und Sturzunfälle sind. Bei der Auswahl eines ortsfesten Zugangs zu höher gelegenen Arbeitsplätzen an

Maschinen und Anlagen sind zu dem noch Gefährdungen durch erhebliche körperliche Anstrengungen, z. B. durch die Mitnahme von Werkzeugen, oder Gefährdungen durch herab fallende Materialien bzw. Gegenstände, z. B. für den

Fall, dass sich unterhalb eines Laufsteges Personen auf halten können, zu berücksichtigen.

Die sicherheitsgerechte Gestaltung von Aufstiegen, Laufstegen und Bühnen an Maschi nen und Anlagen muss daher genauso ernst genommen werden wie die Sicher heitsmaßnahmen an der Maschine selbst.

Durch die Anbringung von festen Auftritten oder Arbeitsbühnen darf die Wirkung von Schutzeinrichtungen oder

Einrichtungen mit Schutzfunktion nicht eingeschränkt oder aufgehoben werden bzw. ein Umgehen der Schutz einrichtungen auf einfache Art möglich sein.

Erhöhte ständige Arbeitsplätze sollen eine Grundfläche von mind. 1,5 m

2 pro Person und eine Mindestbreite von

1 m besitzen.

Bei Arbeitsbühnen ist darauf zu achten, dass die Arbeiten in einer Position zwischen 500 mm und 1700 mm Höhe durchführbar sind (EN ISO 14122-2).

Um Maschinengruppen leicht und gefahrlos begehen zu können, sind Maschinenlaufstege mit entsprechenden

Aufstiegen vorzu sehen.

Bodenbeläge der Arbeitsbühnen, Laufstege und Aufstiege müssen rutschhemmend ausgeführt werden. Eine ausreichende Rutschhemmung wird z. B. durch den Einsatz von

Tränenblechen erreicht.

Um Rutschgefahren, z. B. durch verschüttete Flüssigkeiten, entgegenzuwirken, sollten Abflussmöglichkeiten vorgesehen werden (z. B. Ablaufrinnen, Ablauföffnungen). Durch eine leichte Bodenneigung kann das Abfließen begünstigt werden.

Ebenso müssen Substanzansammlungen (Verunreinigungen z. B. durch Reinigungsmittel oder Druckfarben etc.) verhindert werden. Geeignet hierfür sind durchlässige Bodenbeläge (z. B. Gitterrost oder Blechprofilrost).

Der Bodenbelag ist eben auszuführen, um Stolpergefah ren zu vermeiden. Der größte erlaubte Höhenunterschied zu angrenzenden Bodenelementen darf 4 mm nicht überschreiten.

Damit keine herabfallenden Gegenstände Personen ge fähr den, die sich unterhalb der Laufstege oder Arbeits bühnen befinden, dürfen die Bodenbeläge höchstens solche Öffnungen besitzen, dass eine Kugel mit 35 mm

Durchmesser nicht hindurch fällt.

Gut bewährt hat sich die farbliche Kenn zeichnung von Po dest rändern.

56

Großflächiges Podest an einem Steuerpult mit rutschhemmendem Belag

Lösungsmöglichkeiten

■

Befinden sich unterhalb des Laufsteges oder der Arbeits bühne Arbeitsplätze, die nicht nur gelegentlich genutzt werden, so dürfen die Bodenbeläge höchstens solche

Öffnungen besitzen, dass eine Kugel mit 20 mm Durch messer nicht hindurchfällt.

Befindet sich zwischen dem Rand des Bodenbelages und angrenzenden Bauteilen ein Spalt von mehr als 30 mm, so ist zum Schutz gegen Gefährdungen durch herabfallende

Gegenstände eine Fußleiste erforderlich.

Sind z. B. zu Wartungszwecken herausnehmbare oder herausklappbare Bodenelemente vorgesehen, müssen diese gegen unbeabsichtigte, gefährliche Bewegungen gesichert sein (z. B. Schraubenverbindungen). Die Befestigungen selbst müssen jederzeit auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft werden können.

g h max. 45 o

(in Ausnahmefällen 60 o

)

Podeste, Laufstege und Arbeitsbühnen müssen für die an der Maschine bzw. Anlage vorhandenen Verkehrslasten ausgelegt werden. Die zu Grunde gelegten Verkehrslasten müssen jedoch mindestens 2 kN/m

2

Flächenlast für die

Tragkonstruktion sowie 1,5 kN Einzellast an ungünstiger

Stelle, auf einer Fläche von 200 mm x 200 mm für den Bodenbelag betragen. Die Durchbiegung des Bodenbelags darf unter Berücksichtigung der zu Grunde gelegten Last nicht mehr als 1/200 der Stützweite betragen. Der Höhenunterschied im Bereich einer Stoßstelle zwischen belasteten und unbelasteten Bodenbelägen darf analog dem grundsätzlichen Höhenunterschied benachbarter Bodenbeläge maximal 4 mm betragen.

600 mm

≤

2 x g + h

≤

660 mm

Vorschriftsmäßiger Aufstieg (Maße in mm)

Zugänge und Durchgänge müssen, sofern keine außergewöhnlichen Umstände vorliegen, eine lichte Durch -

gangshöhe von mindestens 2,1 m (Ausnahme bei Rota tions druck- und -lackiermaschinen, etc. hier gilt eine

Mindest höhe von 2,0 m) sowie eine Breite von mindes -

tens 0,6 m bevorzugt sogar 0,8 m besitzen. Falls mehrere

Personen aneinander vorbei gehen müssen, muss die

Breite auf min des tens 1,0 m vergrößert werden. Bei Trep-

pen und Trep penleitern ist eine lichte Durchgangshöhe von mindestens 2,3 m einzuhalten. Kann aus konstrukti ven Gründen die Höhe nicht eingehalten werden, müssen die einschränkenden Bauteile gepolstert und mit einer

Gefahrenkennzeichnung versehen sein.

Maschinenaufstiege, Tritte

Bei der Planung größerer Anlagen darf nicht vergessen werden, dass das Bedien- und Instandhaltungspersonal zu bestimmten Stellen sicher gelangen und sich dort auch bewegen können muss. Hilfestellung bei der Wahl eines ortsfesten Zugangs zwischen zwei Ebenen bietet hier

Anhang C der EN 1010-1 in Verbindung mit EN 14122-1.

Aufstiege zu ständigen Arbeitsplätzen sollten Treppen sein, gemäß den Vorschlägen der EN 14122-1 sollen Treppen bevorzugt einen Steigungswinkel von 30° bis 38° besitzen. Maximal darf der Steigungswinkel einer Trep pe

45° betragen. Bei der Auswahl des Steigungswinkels muss auch berücksichtigt werden, dass ggf. Werkzeuge oder

Arbeitsstoffe sicher transportiert werden können. Ist der

Bau einer Treppe aus baulichen Grün den nicht möglich, so kann nach der Gefährdungsbe ur teilung gemäß Anhang C der EN 1010-1 eine al ter na tive Zugangsmöglichkeit ge wählt werden. Der Steigungswinkel für Treppenleitern darf hierbei bis zu max. 75° betragen. Wird eine Gefähr dungsanalyse bezüglich des Steigungswinkels von Zu gän gen gemäß den Vorschlägen des Anhang C der EN 1010-1 durch-

57

■

Lösungsmöglichkeiten

geführt, so sind für den Fall, dass aus räumlichen Gründen keine Treppe installiert werden kann, in Abhängigkeit der

Ge fährdung Ausnahmen möglich. Ein Maß ergibt hierbei die Bewertungsziffer E = E1 + E2 + A1 + A2, die die Summe der einzelnen Bewertungs ziffern E1 (Bewertungsziffer für die Häufigkeit der Benutzung) und E2 (Bewertungsziffer für die Mitnahme von Gegenständen) sowie den bei den

Zuschlagfaktoren A1 und A2 darstellt.

E

E

E

≤

6

≤

3

≤

2 und E = 0

Formschlüssig gegen Wegrutschen gesicherte

Stufenanlegeleitern mit einem Steigungswinkel von 46° bis maximal 60° und seitlichen

Handläufen

Formschlüssig gegen Wegrutschen gesicherte

Stufenanlegeleitern mit einem Steigungswin kel von 46° bis maximal 74°

Formschlüssig gegen Wegrutschen gesicherte

Leitern mit einem Steigungswinkel von 75° bis maximal 90°

Zulässige Ausnahmen für ortsfeste Zugänge in Abhängigkeit von der Bewertungsziffer E

Bei der Auswahl eines Zugangs zwischen zwei Ebenen schlägt die EN ISO 14122-1 im Bereich eines Stei gungs winkels von mehr als 75° bis hin zu 90° eine orts fes te

Steigleiter vor. Die Gestaltung ortsfester Steigleitern wird in EN ISO 14122-4 beschrieben. Gemäß Entschei dung der

Europäischen Kommission vom 27.10.2006 wurde von einer Veröffentlichung der EN ISO 14122-4 im Amtsblatt der Europäischen Union als Fundstelle ab ge sehen, so dass von der EN ISO 14122-4 keine Vermu tungswirkung auf

Einhaltung der Vorgaben der Europäi schen Maschinen richtlinie 2006/42/EG ausgeht.

Häufigkeit der Benutzung

Weniger als 1 x pro Woche

Maximal 1 x pro Woche

Maximal 1 x pro Tag

Häufiger als 1 x pro Tag

Bewertungsziffer E1

Bewertungsziffer E1

1

2

3

4

Mitnahme von Gegenständen

Keine Gegenstände, die in den Händen getragen werden müssen

Leichte Gegenstände mit einem Gewicht von maximal 5 kg

Mittelschwere Gegenstände mit einem

Gewicht von maximal 10 kg

Schwere Gegenstände mit einem Gewicht

über 10 kg

Bewertungsziffer E2*

0

1

2

3

*) bei einer zu überwindenden Höhe von nicht mehr als 1,6 m kann E2 = 0 angenommen werden

Bewertungsziffer E2

Zuschläge

Zuschlag für den Fall, dass die Mitnahme von sperrigen Gegenständen erforderlich ist

A1 = 1

Zuschlag für den Fall, dass zu überwindende A2 = 1

Höhe mehr als 3 m beträgt

Zuschlagsfaktoren A1 und A2

Absturzsicherung der Treppe eines Maschinenabstieges durch seitliches Herausziehen des Abgangs

58

Lösungsmöglichkeiten

■

Besonders zu beachten bei der Auslegung der Aufstiege sind gleiche Stufenhöhe und auch Trittlängen.

Es gilt der Grundsatz:

Der Steigungswinkel und das Stufenmaß müssen über den gesamten Aufstieg gleich bleiben! Das gilt auch für die erste und letzte Stufe.

Eine Treppe muss mindestens einen Handlauf haben; ab einer Laufbreite

≥ 1.200 mm ist, ebenso wie bei allen

Trep penleitern, beidseitig ein Handlauf vorzusehen.

An Stellen der Maschine, die nur sehr selten erreicht werden müssen, die also keine ständigen Arbeitsplätze dar stellen, ist der Einsatz von Tritten erlaubt. Maschinenteile oder freie Tritte dürfen nicht zum Festhalten gedacht sein.

Zu jedem Tritt gehört deshalb mindestens ein Handgriff.

Die Anzahl und Anordnung der Tritte und Handgriffe muss erlauben, sich jeweils an 3 Punkten abzustützen (mit zwei

Händen und einem Fuß oder mit einer Hand und zwei

Füßen).

Maschinenlaufstege, Arbeitsbühnen und Treppen müssen ab einer Höhe von 0,5 m bei Absturzgefahr und zur Ver meidung von Gefahren durch herabfallende Gegenstände mit Geländern und Fußleisten ausgerüstet werden.

Ein Geländer besteht aus Handlauf, minde stens einer Knieleiste, einer Fußleiste und Befestigungspfosten. Alternativ können statt der Knieleiste auch senkrechte Pfosten ver wendet werden. Zu beachten ist insbeson dere, dass die

Höhe des Handlaufs mindestens 1.100 mm

1) betragen muss. Die Höhe der Fußleiste beträgt mindestens 100 mm und darf einen Abstand von maximal 10 mm besitzen.

Der lichte Abstand zwischen der Fußleiste und der Knie leiste, zwischen einzelnen Knieleisten sowie zwischen Knie-

leiste und Handlauf darf maximal 500 mm nicht über steigen. Werden senkrechte Füllstäbe an Stelle einer Knie leiste verwendet, darf der lichte waagrechte Abstand zwischen den Stäben 180 mm nicht überschrei ten. Bei

1)

Abweichend von der Höhe des Handlaufs bei Arbeitsbühnen oder Podesten an Maschinen kann im landesspezifischen Baurecht für Geländer auf Bühnen oder Galerien in Bauwerken (nicht Be standteil der Maschinen) eine Höhe des Handlaufs von 1.000 mm festgelegt sein.

einer Unterbrechung des Handlaufs darf der Freiraum zwischen zwei Segmenten nicht kleiner als 75 mm und nicht größer als 120 mm sein, um ein Quetschen der Hand zu verhindern. Werden Geländersegmente mit Radien abgerundet, so gilt durch die Verknüpfung der einzelnen

Anforderungen, dass das Geländer an der Stelle, an der der lichte Abstand zwischen den beiden Segmenten 180 mm beträgt, eine Mindesthöhe von 1.100 mm besitzt. Bei einer größeren Öffnung muss eine selbst schließende Durch gangssperre verwendet werden (siehe auch EN ISO 14122,

Teil 1 bis 3 und EN ISO 14122, Teil 4).

Die Einzelteile der Geländer dürfen nicht durch Kraft schluss miteinander verbunden werden, da sich kraft schlüssige Verbindungen durch Vibrationen lösen können.

Die Verbindungen müssen formschlüssig erfolgen. Die maximale Weite zwischen senkrechten Pfosten sollte hierbei zwischen 1.300 mm und 1.400 mm liegen.

Die einzelnen Anforderungen hinsichtlich der Gestaltung von Aufstiegen, Arbeitsbühnen, Handgriffen, Geländern,

Tritten und Maschinenlaufstegen sind den nachfolgenden

Tabel len zu entnehmen.

59

■

Lösungsmöglichkeiten

Gestaltungsmerkmale von Treppen, Treppenleitern und Geländern

1. Treppen

H Treppenhöhe g Auftritt e lichte Höhe h Steigung p Podestlänge r Unterschneidung

α Steigungswinkel l Laufbreite

Bauteil

Treppen

Technische Merkmale

Abmessungen

Festigkeit

Steigungswinkel

Treppenhöhe H

Auftrittlänge g

Steigung h

α

Vorderkante

Stufe

Ausführung

α ≤ 45° empfohlen:

α = 30° bis 38°

H max

= 3.000 mm (pro Treppenlauf bei Treppen mit mehreren Läufen)

H max

H max

= 4.000 mm (für Treppen mit einem Treppenlauf)

> 4.000 mm: Podest erforderlich mit

Podestlänge

≥ 800 mm

600

≤ g + 2h ≤ 660 (bei α = 30° bis 38°)

• Innerhalb eines Treppenlaufes muss h konstant sein.

• Die höchste Stufe muss auf gleicher Höhe mit dem Podest sein.

Treppenlaufbreite l

Einzelperson bei geringen

Begehung Personenverkehr durch:

üblichen Verkehr mehrerer Personen l = 600 mm l = 800 mm l = 1.000 mm

Unterschneidung r lichte Durchgangshöhe e

Lastannahme r

≥ 10 mm e

≥ 2.300 mm q min

= 1.500 N/m 2 Einzelperson ohne Traglast mehrere Personen q = 4.000 N/m 2 mit Traglast q = 1.500 N/m

2

2 )

Durchbiegung

Oberfläche Trittsicherheit

Werkstoffeigenschaft y max

= l/300 der Spannweite unter Last, jedoch maximal 6,0 mm rutschhemmend: • z. B. Tränenblech

• Beläge der Klassifizierung R 10 1 ) korrosionsbeständig

1) nach EN ISO 14122-2 2) nach EN ISO 14122-3: Entlang der Lauflinie müssen die Stufen an ihrer Vorderkante auf einer Fläche von 0,1 m x 0,1 m eine Last von 1.500 N aufnehmen.

60

Lösungsmöglichkeiten

■

Gestaltungsmerkmale von Treppen, Treppenleitern und Geländern

2. Treppenleitern

H Treppenhöhe g Auftritt e lichte Höhe h Steigung p Podestlänge

α Steigungswinkel l Laufbreite x

H h e l t

Bauteil

Treppenleiter

1)

Technische Merkmale

Abstand x zwischen Steigungslinie und Achse des Handlaufs:

Ausführung

Abmessungen Steigungswinkel 46°

≤ α ≤ 75° empfohlen:

α = 46° bis 60°

Treppenhöhe H H max

= 3.000 mm

H > 3.000 mm: Podest erforderlich mit Podestlänge

≥ 600 mm

Stufentiefe t

Steigung h t min

= 80 mm h max

= 250 mm

Bem.: Innerhalb eines Treppenlaufes muss h konstant sein.

Treppenlaufbreite l l = 500 mm–800 mm empfohlen: l = 600 mm

α (Grad) x (mm)

60 250

65 200

70 150 e

≥ 2.300 mm

Festigkeit lichte Durchgangshöhe e

Lastannahme

Einzelperson ohne Traglast mehrere Personen mit Traglast

Durchbiegung

Vorderkante

Stufe q min

= 1.500 N/m q = 4.000 N/m y max

2 q = 1.500 N/m

2

= l/300 mm

2

2 )

Oberfläche nach EN ISO 14122-2

Trittsicherheit rutschhemmend: • z. B. Tränenblech

• Beläge der Klassifizierung R 10 1) korrosionsbeständig Werkstoffeigenschaft

2) nach EN ISO 14122-3: Entlang der Lauflinie müssen die Stufen an ihrer Vorder- kante auf einer Fläche von 0,1 m x 0,1 m eine Last von 1.500 N aufnehmen.

61

■

Lösungsmöglichkeiten

Gestaltungsmerkmale von Treppen, Treppenleitern und Geländern

3. Geländer

Allgemeine Forderungen:

• Eine Treppe muss mindestens einen Handlauf haben.

• Bei einer Höhe ab 500 mm ist ein Geländer als Schutz vorzusehen.

• Ein Geländer besteht aus Handlauf, mindestens einer Knieleiste und Befestigungspfosten.

• Bei einer Treppenlaufbreite von l

≥ 1.200 mm sind mindestens

2 Handläufe/Geländer vorzusehen, ebenso bei allen Treppenleitern.

Bauteil

Treppengeländer gemeinsam

Technische Merkmale

Abmessungen lotrechte Höhe Handlauf

Festigkeit

Abstand

Knieleiste zu Handlauf zu Treppenwange

Durchmesser Handlauf waagerechte Abmessungen Höhe Handlauf

Geländer

Abstand

Knieleiste zu Handlauf zu Fußleiste

Ausführung

mind. 900 mm

≤ 500 mm

≤ 500 mm gleichmäßig zwischen 25 mm und 50 mm mind. 1.100 mm

≤ 500 mm

≤ 500 mm mind. 100 mm; max. 10 mm über Trittebene beginnend Höhe Fußleiste

(kann entfallen bei einer

Absturzhöhe bis 1.600 mm)

Pfostenabstand max. 1.500 mm

Abstand senkrechter Zwischenstäbe max. 180 mm aufnehmbare Horizontallast

Durchbiegung

F min

= 300 N/m 2 x Abstand zwischen Pfosten [m] y max

= 30 mm (ohne bleibende Verformung)

/

62

Dimensionen an Geländern

Abweichend von der Höhe des Handlaufs auf Maschinen kann im landesspezifischen

Baurecht für Geländer auf Arbeitsbühnen in Bauwerken eine Höhe des Handlaufs von

1.000 mm festgelegt sein.

Lösungsmöglichkeiten

■

Gestaltungsmerkmale von Einzeltritt, Trittfolge, Handgriffen

Allgemeine Forderungen:

• Ist ein Tritt installiert, müssen ein oder mehrere

Handgriffe vorhanden sein.

• Die Handgriffe müssen zum Teil bereits von der

Zugangsebene aus erreichbar sein.

Bauteil Technische Merkmale Ausführung

Einzeltritt

Trittfolge

Abmessungen Breite b für 1 Fuß für 2 Füße b min

= 200 mm b min

= 300 mm

Tiefe t t min

= 300 mm

Tritttiefe t (Zugang)

Tritthöhe h für Einzeltritt t min

= 200 mm h

≤ 300 mm (in Ausnahmen h ≤ 500 mm)

Tritthöhe h für Zwischenaufstiege h

≤ 300 mm

Höhe des oberen Trittes

(Standfläche)

H max

= 1.200 mm

Breite der Zugangsebene

Standfläche mind. 500 mm mind. 200 x 200 mm

Handgriffe

Werkstoff

Abmessungen

Eigenschaft

Oberfläche

Grifftiefe korrosionsbeständig rutschhemmend: • z. B. Tränenblech

rutschhemmend

• Beläge der Klassifizierung R 10 1) mind. 40 mm

Grifflänge

Griffdurchmesser mind. 110 mm mind. 20 mm

Runde Querschnitte sind zu bevorzugen; nichtrunde Querschnitte dürfen keine scharfen Kanten haben.

1) nach EN ISO 14122-2

63

■

Lösungsmöglichkeiten

Gestaltungsmerkmale von Arbeitsbühnen und Laufstegen

•

Bemerkung: Die Bühnen müssen so angebracht sein, dass die Arbeiten von Personen in einer Position zwischen 500 mm und 1.700 mm Höhe durchgeführt werden können.

Bauteil Technische Merkmale

Arbeitsbühne Abmessungen Grundfläche A

(ortsfest) pro Person

Ausführung

l

≥ 1.500 mm

A

≥ 1,5 m

2 lichte

Breite b

Arbeiten im Stehen

.

freier Durchgang mind. 500 mm

Möglichkeit der Verringerung durch

Auswertung einer Risikobeurteilung, wenn:

• nur zur gelegentlichen Benutzung vorgesehen

• Reduzierung nur über eine kurze

Distanz und danach wieder b

≥ 600 mm h

≥ 2.000 mm

Laufsteg gemeinsam

Festigkeit

Oberfläche

Arbeiten im Sitzen

Begehung durch eine Person

Personenverkehr

.

b

≥ 600 mm empfohlen 800 mm b

≥ 1.200 mm

Nutzung als

Rettungsweg lichte Durchgangshöhe

Podesthöhe ab 300 mm

Lastannahme ab 500 mm

Flächenlast

Tragkonstruktion

Einzellast

Durchbiegung y

Trittsicherheit

Werkstoffeigenschaft b

≥ 1.200 mm je nach den spezifischen Anforderungen h

≥ 2.100 mm geeignete Aufstiege erforderlich

Geländer und Fußleiste erforderlich q = 2.000 N/m 2 q = 1.500 N/m y max

2

l l l

Bei Unterschreitung der

Mindestmaße:

• Polsterung

• Sicherheitskennzeichnung

(gelb/schwarz) der Gefahrstelle

(auf einer Fläche von 200 mm x 200 mm an ungünstigster Stelle)

= Stützweite/200, entstehende Stoßstelle

≤ 4,0 mm rutschhemmend: • z. B. Tränenblech

• Beläge der Klassifizierung R 10 1) korrosionsbeständig

1) nach EN ISO 14122-2

64

Lösungsmöglichkeiten

■

12.6 Ergonomische Gestaltung

Druck- und Papierverarbeitungsmaschinen müssen nach ergonomischen Gesichtspunkten gestaltet sein. Die An for-

derungen hierzu enthalten die Europanormen EN 614-1

„Sicherheit von Maschinen – Ergonomische Gestaltungs- grundsätze; Teil 1: Begriffe und allgemeine Leitsätze“ und

EN 614-2 „Sicherheit von Maschinen – Ergonomische Gestaltungsgrundsätze; Teil 2: Wechselwirkungen zwischen der Gestaltung von Maschinen und den Arbeitsaufgaben“.

Bei der Konstruktion von Druck- und Papierverarbeitungsmaschinen sollte insbesondere beachtet werden:

•

Schwierige Körperhaltungen während der Bedienung einschließlich Anlegen oder Abnehmen von Material sowie während der Instandhaltung und Reinigung müs sen vermieden werden. Dies kann mit technischen

Mit teln etwa durch Anbringen von Tritten und Laufstegen in geeigneter Höhe erfüllt sein.

•

Werden für den Arbeitsablauf an der Maschine Lasten

(Werkzeuge, Arbeitsstoffe, Material) über 25 kg ma nuell gehandhabt, müssen geeignete Hilfen oder Vor richtungen installiert sein. Derartige Hilfen oder Vor richtungen sollten nach EN 1005-2 „Sicherheit von

Maschinen – Menschliche körperliche Leistung; Teil 2:

Manuelle Handhabung von Gegenständen in Verbin dung mit Maschinen und Maschinenteilen“ auch bei geringem Gewicht vorhanden sein.

•

Entsprechend EN 1005-3 „Sicherheit von Maschinen –

Menschliche körperliche Leistung; Teil 2: Empfohlene

Kraftgrenzen für Maschinenbetätigung“ sollten Kraftgrenzen bei Maschinenbetätigung (Greifen, Ziehen und Drücken) eingehalten sein.

•

Die Gestaltung von Stellteilen und Anzeigen sollten

EN 894-1 „Sicherheit von Maschinen – Ergonomische

Anforderungen an die Gestaltung von Anzeigen und

Stellteilen; Teil 1: Allgemeine Leitsätze für Benutzer-

Interaktion mit Anzeigen und Stellteilen“, EN 894-2;

Teil 2: Anzeigen und EN 894-3; Teil 3: Stellteile entsprechen.

Zum Thema Ergonomie ist die Broschüre „Ergonomie in der Druckindustrie und Papier verarbeitenden Industrie“

(Bestell-Nummer 210 DP) verfügbar.

12.7 Bremseinrichtungen und Kupplungen

An Maschinen dürfen bei ausgeschalteter Bremseinrich tung gefahrbringende Bewegungen nicht möglich sein.

Bremseinrichtungen werden meist ausgeschaltet, wenn eine Maschine oder Teilaggregate davon von Hand bewegt werden sollen. Zur Sicherung sollte z. B. die Bremseinrichtung mit möglichen gefahrbringenden Bewegungen verriegelt ausgeführt sein.

An Maschinen, die im Einzelhub arbeiten, darf Kupplungsoder Bremsversagen nicht zu gefahrbringenden Bewegun-

gen führen. Die ist z. B. durch kraftschlüssige Kupplungen verhindert.

12.8 Hydraulische und pneumatische Einrichtungen

Hydraulische oder pneumatische Einrichtungen werden häufig für einfache Bewegungsabläufe eingesetzt, so z. B.

zum Anheben von Materialrollen an Abwickeleinrichtungen. Sie sind oftmals als elektrohydraulische oder -pneu matische Steuerungen ausgeführt. Die Signalverknüpfungen erfolgen dabei im elektrischen Anlagenteil, während elektromagnetische Ventile die Volumenströme zu den

Antriebselementen steuern.

Für die Konstruktion sind die Europäischen Normen

EN ISO 4413* und die EN ISO 4414** anzuwenden.

Im Folgenden sind einige grundlegende sicherheitstech nische Anforderungen zusammengefasst. Im Anhang dieser Broschüre sind Stell- und Steuerglieder bzw. wesent-

liche Ventile (Druckventile, Rückschlagventile, Drosselventile und Wegeventile) erläutert.

* EN ISO 4413

„Fluidtechnik – Allgemeine Regeln und sicherheitstechnische

Anforderungen an Hydraulikanlagen und deren Bauteile“

** EN ISO 4414

„Fluidtechnik – Allgemeine Regeln und sicherheitstechnische

Anforderungen an Pneumatikanlagen und deren Bauteile“

65

■

Lösungsmöglichkeiten

■

Allgemein

Unregelmäßigkeiten, Unterbrechungen, Ausfall oder Wie derkehr der zugeführten Energie dürfen keine gefahrbringenden Bewegungen bewirken.

Elektrische Anschlüsse von elektrisch betätigten Ventilen müssen mit den einschlägigen Normen, z. B. EN 60204-1,

übereinstimmen. Müssen elektrisch betätigte Ventile auch nach Stromausfall schaltbar sein, können diese mit einer möglichst nicht rastenden Handhilfsbetätigung ausgestattet sein.

■

Technische Dokumentation und Kennzeichnung

Für jedes System muss ein Schaltplan entsprechend ISO

1219-2 vorhanden sein. Im Schaltplan müssen alle Bau teile, Leitungsanschlüsse, Leitungen, ggf. Messstellen, Einstellwerte sicherheitsrelevanter Bauteile, externe Energiean schlüsse und deren Hauptbefehlseinrichtungen sowie

Einrichtungen zur Energieentlastung gekennzeichnet sein. Die einheitliche Kennzeichnung und Nummerierung der Ventile in verschiedenen Schaltplänen ist besonders wichtig.

An der Maschine selbst müssen alle sicherheitsrelevanten

Kennzeichnungen in Übereinstimmung mit dem Schalt plan vorhanden sein. Das ist z. B. notwendig, wenn ein

Verwechseln von Leitungen zu Gefährdungen führen kann.

In der Praxis hat sich folgende Vorgehensweise bewährt:

•

Die verwechslungsfreie Anordnung der Anschlüsse oder

•

der Einsatz unterschiedlicher Anschlussarten

(Bauarten).

Hauptbefehlseinrichtungen und Einrichtungen zur Ener gie entlastung müssen deutlich gekennzeichnet sein.

An allen Bauteilen sind dauerhaft und gut lesbar anzubringen:

•

Name und Kurzanschrift des Herstellers

•

Produktkennzeichnung des Herstellers

•

Bemessungsdruck

•

Symbole entsprechend ISO 1219-1

•

korrekte Kennzeichnung aller Anschlüsse

Auf Schlauchleitungen muss außerdem das Herstellungs-

da tum angegeben sein. Für Höhenverkettungen, also bei

über ei nander angeordneten Einzelbausteinen ohne Ver wendung von Rohren/Schläuchen ist zusätzlich die Rei hen-

folge anzugeben.

66

Die Betriebsparameter müssen eindeutig und dauerhaft erkennbar sein (z. B. min./max. Druck, min./max. Temperatur, min./max. Volumenstrom). So sollte der maximal zu lässige Druck entweder auf dem Manometer durch eine rote Markierung oder durch eine Kennzeichnung in der

Nähe des Manometers angezeigt werden.

Für Reparatur- und Wartungsarbeiten muss aus der Be triebsanleitung hervorgehen, für welchen maximalen

Druck Ersatzschläuche ausgelegt sein müssen.

■

Netztrenneinrichtungen

Wie in elektrischen Anlagen müssen auch in hydraulischen und pneumatischen Systemen leicht zugängliche Hauptbefehlseinrichtungen eingebaut sein. Falls die unerwartete Energiezufuhr zu einer Gefährdung führen kann, müssen diese in Ihrer Aus-Stellung gesichert werden können.

Hauptbefehlseinrichtung geschlossen und gesichert

Bei Maschinen, in denen ein Verbrennungsmotor oder ein

Elektromotor einen Verdichter oder eine Hydraulikpumpe antreibt, genügt das Abschalten und Sichern gegen Wie dereinschalten des Antriebes.

In pneumatischen Systemen sind als Hauptbefehlseinrich-

tungen auch Schnelltrennkupplungen einsetzbar. Diese müssen so ausgeführt sein, dass bei ihrer Handhabung keine Gefährdung erfolgt. Beim Entkuppeln von üblichen

Schnelltrennkupplungen kann es zum „Peitschenhie b effekt“ kommen, wenn der Stecknippel unerwartet ge schoss artig aus der Kupplung herausfliegt.

Lösungsmöglichkeiten

■

Diese Gefährdung tritt beim Einsatz von „Sicherheits-

Schnelltrennkupp lun gen“ nicht auf. Bei diesen Ausführun gen erfolgt die Kup plungstrennung in zwei Stufen. Die erste bewirkt die kontrollierte Druckentlastung (Entlüf tung), mit der zweiten erfolgt die mechanische Trennung.

■

Schutz vor Drucküberlastung

Alle Teile einer Maschine müssen gegen Drücke, die den maximalen Betriebsdruck überschreiten, ausgelegt oder geschützt werden. Um eine Maschine gegen unzulässig hohen Druck zu schützen, werden Druckbegrenzungsventile verwendet.

Es können auch Druckregelventile verwendet werden, soweit sie die Anforderungen erfüllen („Sekundärentlüf-

tung“, ausreichende Entlastungsquerschnitte).

Ein Druckbegrenzungsventil („Überdruckventil“) öffnet bei Überschreiten des maximalen Systemdruckes.

Ein Druckregelventil („Druckminderventil“) hält den Anla-

gendruck auf einen eingestellten Wert, auch bei Schwan-

kungen im Eingangsdruck oder bei unterschiedlicher Abnahme.

Die Verstelleinrichtungen von Druckventilen müssen ge gen unzulässiges Verstellen entweder durch „Abschlies sen“ oder durch „Abdecken“ gesichert werden. Ein Ver plom ben der Verstelleinrichtung kann je nach sicherheitstechnischer Anforderung sinnvoll sein.

Eine Absicherung gegen Überschreiten des maximalen Betriebsdruckes muss auch berücksichtigt werden, wenn durch äußere Kräfte/Lasten eine Druckerhöhung im Druckkreis erfolgen kann.

■

Sperrventile (Rückschlagventile)

Oftmals ist es notwendig, dass innerhalb des Pneumatikbzw. Hydrauliksystems Bauteile auch nach dem Ausschalten mit gespeicherter Energie vorhanden sind. Dies ist der

Fall, wenn z. B. Lasten unter Druck stehend hochgehalten werden müssen oder die Klemmwirkung von Spannein richtungen erhalten bleiben muss.

Durch Leckagen, z. B. den Bruch von Leitungen oder an Ven-

tilen, kann es zu gefährlichen Bewegungen kommen. Aus diesem Grund sind in diesen Fällen unmittelbar am Bau teil angebrachte, entsperrbare Rückschlagventile einzu setzen. Ein unkontrolliertes Absenken muss mit allen geeigneten Mitteln verhindert werden. Angehobene Lasten müssen sonst mechanisch abgestützt werden. Dies gilt insbesondere bei Reparaturarbeiten unter den Lasten.

Durch mechanische Sperreinrichtungen, z. B. Sperrklinken, selbsthemmende Getriebe, Steckbolzen oder Bremsen, wird dies erreicht. Schlauchleitungen zwischen Sperrventil und z. B. dem Zylinder bzw. der hochgehaltenen Last sind zu vermeiden.

■

Stromventile (Drosselventile)

Stromventile dienen der Beeinflussung der Bewegungsge schwindigkeit von Verbrauchern (Zylinder oder Hydro motor) durch Querschnittsveränderung (Verengung oder

Erweiterung). Einstellbare Stromventile sind mit Schutz einrichtung gegen unzulässige Verstellung auszurüsten.

Abschließbarer Hauptschalter

Kennzeichnung maximal zulässiger Druck

Druckregelventil

Druckanzeige

67

■

Lösungsmöglichkeiten

■

Entlüftung

Auch wenn das Druckerzeugungsgerät ausgeschaltet ist, können in Versorgungsleitungen, im Zylinder usw. hydraulische oder pneumatische Energien gespeichert sein. Durch den gespeicherten Druck können Gefährdungen entste hen. Insbesondere in Pneumatiksystemen kann im Zylin der durch angebrachte Sperrventile Energie gespeichert sein, die sich im ungünstigsten Fall entspannt (z. B. blockierter

Zylinder).

Zur Sicherung sind deshalb Entlüftungsventile erforderlich.

Außerdem müssen, z. B. für Wartungsarbeiten nach dem

Trennen vom Drucknetz, Einrichtungen zum kompletten

Druckabbau im System vorhanden sein.

Entlüftungsöffnungen müssen so gestaltet sein, dass sie nicht auf die Beschäftigten gerichtet sind. Außerdem sollten die Auslassöffnungen mit einem Schalldämpfer ver sehen sein.

Weiterhin muss in der Bedienungsanleitung auf diese

Restgefährdungen hingewiesen werden.

■

Wegeventile (WV)

Sie steuern den Energiefluss bezüglich der Richtung so wie Start/Stop. Sicherheitsrelevante Wegeventile müssen so ausgeführt sein, dass nach dem Abschalten der

Energie das Ventil die sichere Position einnimmt („Ruhestromprin zip“). Stetigventile, d. h. Proportional- oder

Servoventile können aufgrund ihrer Bauart diese Anforderung in der Regel nicht erfüllen. In diesen Fällen müssen zusätz li che Ventile mit diskreten Schaltstellungen zwi schenge schaltet sein.

Jeder Antrieb, der bei Versagen der Steuerung eine Stel lung beizubehalten oder eine bestimmte Sicherheitsstellung einzunehmen hat, muss durch ein Ventil gesteuert wer den, das eine definierte Schaltstellung entweder durch Feder vorspannung einnimmt oder durch eine Raste beibehält.

Bei handbetätigten Ventilen müssen die Betätigungselemente ausreichend gegen versehentliches Betätigen ge sichert sein. Alle handbetätigten Ventile, auch die, die sich außerhalb von Steuerpulten befinden, müssen entspre chend ihrer Funktion und ihrer Schaltstellungen eindeutig und dauerhaft gekennzeichnet sein (Kennzeichnung z. B. durch Bildzeichen nach DIN ISO 7000, siehe Anhang).

■

Leitungsführung

Rohr- und Schlauchleitungen müssen so geführt werden, dass die Benutzung als Tritt oder Leiter nicht möglich ist.

Generell sind unzulässige Zug-, Druck-, Biege- und Tor sions belastungen zu vermeiden. Anordnung und Länge der Leitungen sind entsprechend zu berücksichtigen.

Pneumatische Rohr- und Schlauchleitungen dürfen nicht gemeinsam mit elektrischen Leitungen verlegt werden.

■

Überwachung

Veränderungen von Betriebsparametern einer Anlage, die eine Gefährdung herbeiführen können, müssen eindeutig angezeigt werden.

68

Lösungsmöglichkeiten

■

12.9 Explosionsschutz

Gemische brennbarer Gase, Dämpfe oder ausreichend dis pergierter Stäube (Teilchengröße < 1 mm) mit Luft sind innerhalb eines bestimmten Konzentrationsbereiches generell explosionsfähig. Dieser Konzentrationsbereich wird nach unten durch die untere Explosionsgrenze (UEG) und nach oben durch die obere Explosionsgrenze (OEG) begrenzt.

Explosionsgefahr besteht immer dann, wenn drei Voraussetzungen örtlich und zeitlich zusammentreffen:

•

brennbarer Stoff mit großer Oberfläche und in ausreichender Konzentration

•

wirksame Zündquelle

•

Luft (Sauerstoff als Oxidationsmittel).

explosionsfähige

Atmosphäre

Brennstoff

• Primärer Explosionsschutz

Explosionen werden vermieden, wenn das Entstehen einer gefährlichen explosionsfähigen Atmosphäre verhindert oder ausreichend eingeschränkt wird. Diese Maßnahmen sind stets vorrangig, denn eine weitgehende Risikovermei dung ist immer besser als jeglicher Schutz vor einem

Brand- bzw. Explosionsrisiko.

•

Vermeidung brennbarer Stoffe

Zuerst ist zu prüfen, ob brennbare Stoffe grundsätzlich vermieden werden können oder sich durch solche Stoffe ersetzen lassen, bei denen keine explosionsfähigen Ge mische entstehen können. Die Stoffe sind zu ersetzen, sofern nicht technologische Gründe oder Gesundheits gefahren entgegenstehen.

•

Beeinflussung des Flammpunktes brennbarer

Flüssigkeiten

Als brennbar werden Flüssigkeiten bezeichnet, wenn de ren Dämpfe brennbar sind. Von besonderer sicherheits tech nischer Bedeutung im Sinne eines erhöhten Risikos sind bren nbare Flüssigkeiten mit einem Flammpunkt unter 55 °C.

Der Flammpunkt ist die niedrigste Temperatur einer brennbaren Flüssigkeit, bei der so viel Flüssigkeit verdampft, dass dieser Dampf im Gemisch mit Luft entzündet werden kann. Diese Kennzahl ist also ein Maß für die Feuergefährlichkeit einer brennbaren Flüssigkeit: Je niedriger er liegt, desto leichter ist die Flüssigkeit entzündbar. Liegt er deutlich unter 55 °C, ist bei normaler Raumtemperatur mit dem Vorhandensein einer explosionsfähigen Atmosphäre zu rechnen und bei wirksamer Zündquelle eine Entzün dung jederzeit möglich.

Luft wirksame

Zündquelle

Ist eine gefahrdrohende Menge explosionsfähiger Atmos phäre vorhanden (bereits 10 l zusammenhängende Menge in geschlossenen Räumen gilt als gefahrdrohend), können nach einer Zündung schwerwiegende Personen schäden und hohe Sachschäden eintreten.

Stoff

Isopropanol

Toluol

Druckbestäubungspuder (native Stärke)

Papierstaub

(Tiefdruck)

UEG (g/m 3 )

50

42

60

100

Zündtemperatur (°C) Flammpunkt (°C)

425 12

535 6

380 Nicht zutreffend

Glimmtemperatur (°C)

Nicht zutreffend

Nicht zutreffend

310

69

■

Lösungsmöglichkeiten

Flammpunkte lassen sich durch Beimischen anderer

Flüssigkeiten beeinflussen. So lässt sich z. B. durch Beimischen von Wasser zu Isopropanol der Flammpunkt des

Gemisches deutlich erhöhen (bei 10 Masse-% Isopropanol in Wasser liegt der Flammpunkt der Mischung bei 39 °C).

Auch Flüssigkeiten mit einem Flammpunkt oberhalb von

55 °C, die bei der Verarbeitung über ihren Flammpunkt erwärmt oder die versprüht werden, sind nicht unproblematisch und können ein Brand- bzw. Explosionsrisiko darstellen. Endgültige Klarheit schafft in solchen Fällen nur eine Risikoanalyse bzw. eine Gefährdungsbeurteilung, die sowohl stoffliche als auch verfahrenstechnische Aspekte berücksichtigen sollte.

Oft lassen sich brennbare Flüssigkeiten mit niedrigem

Flammpunkt durch solche ersetzen, deren Flammpunkt bedeutend höher liegt.

•

Konzentrationsbegrenzung

Die Zündfähigkeit eines Gemisches liegt innerhalb be stimm ter Grenzen der Gemischkonzentration. Unterhalb der unteren Explosionsgrenze (UEG) ist das Gemisch zu mager, um gezündet werden zu können. Oberhalb der oberen Explosionsgrenze (OEG) spricht man vom fetten

Bereich. Das Gemisch brennt zwar, explodiert aber nicht.

Durch Konzentrationsbegrenzung mit Hilfe technischer

Lüftung auf einen sicheren Abstand zur unteren Explo sionsgrenze lässt sich die Bildung explosionsfähiger Atmos phäre verhindern. Dies setzt eine richtig bemessene, stän dig funktionsfähige und ausreichend wirksame Lüf tung für alle Betriebszustände voraus. Einzelheiten zur

Konzentrationsbegrenzung siehe z. B. EN 12753 „Ther mi sche Reinigungssysteme für Abluft aus Anlagen zur Oberflächenbehandlung – Sicherheitsanforderungen“ und

EN 1539 „Trockner und Öfen, in denen brennbare Stoffe freigesetzt werden – Sicherheitsanforderungen“.

• Sekundärer Explosionsschutz

Trotz der bevorzugten Anwendung des „Primären Explo sionsschutzes“ verbleiben immer noch genügend Be reiche an Arbeitsmitteln (z. B. Tiefdruck- und Flexodruck werke), in denen eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre auftreten kann. In diesen Bereichen müssen wirksame

Zündquellen ausgeschlossen werden.

Als Zündquellen kommen im Druck und in der Papierver arbeitung hauptsächlich in Frage:

– heiße Oberflächen, z. B. heiß gelaufene Lager

– offene Flammen, z. B. beim Schweißen und Schneiden

– mechanisch erzeugte Funken

– elektrisch erzeugte Funken

– elektrostatische Entladungen

Für die Festlegung der notwendigen Schutzmaßnahmen, die die Entzündung einer gefährlichen explosionsfähigen

Atmosphäre verhindern, werden Bereiche nach der Wahrscheinlichkeit des Auftretens gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre in Zonen unterteilt:

Zonen

Gase, Nebel,

Dämpfe

Stäube

Beschreibung

0 20

Bereiche, in denen eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre, die aus einem Gemisch von Luft und Gasen, Dämpfen oder

Nebeln besteht, ständig, langzeitig oder häufig (zeitlich überwiegend) vorhanden ist oder Bereiche, in denen eine gefährliche, explosionsfähige Atmosphäre, die aus einem Gemisch von Luft und brennbaren Stäuben besteht, ständig, langzeitig oder häufig

(zeitlich überwiegend) vorhanden ist.

1

2

21

22

Bereiche, in denen bei Normalbetrieb eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre, die aus einem Gemisch von Luft und

Gasen, Dämpfen oder Nebeln besteht, gelegentlich vorhanden ist oder Bereiche, in denen bei Normalbetrieb eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre, die aus einem Gemisch von Luft und brennbaren Stäuben besteht, gelegentlich vorhanden ist.

Bereiche, in denen damit zu rechnen ist, dass eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre, die aus einem Gemisch von Luft und Gasen, Dämpfen oder Nebeln besteht, nur selten und dann nur kurzfristig auftritt oder Bereiche, in denen eine gefährliche explosionsfähige Atmosphäre, die aus einem Gemisch von Luft und brennbaren Stäuben besteht, die nur selten und dann nur kurzfristig auftritt.

70

Lösungsmöglichkeiten

■

Die Einteilung explosionsgefährdeter Bereiche in

Zonen ist in der europäischen Norm EN 1127-1

„Explosions schutz; Teil 1: Grundlagen und Methodik“ näher beschrieben. Die Zoneneinteilung ist aus sicherheitstechnischen und wirtschaftlichen Grün den von Bedeutung. Sie ist das Kernstück der Gefährdungsanalyse zum Explosionsschutz. Alle Schutz maßnahmen zur Verhinderung der Zündung explosions fähiger Atmosphäre basieren darauf. Eine fal sche

Zoneneinteilung führt entweder zu unnötigen Kosten oder zu nicht kalkulierbaren Risiken. Bei der Zonen fest legung an Maschinen und Anlagen, in denen brennbare Stoffe verarbeitet werden, müssen hinsichtlich der Geräte sicherheit sowohl der Normalbetrieb als auch Störungen berücksichtigt werden.

Konkrete Beispiele für Maschinen der Druckindustrie und der Papier verarbeitenden Industrie enthält der

Anhang A der EN 1010-1. In diesen aufgrund von

Berechnungen, Messungen und Erfahrungen festgelegten Bereichen müssen entsprechend der Zonen einteilung zusätzliche Maßnahmen getroffen sein, die eine Zündung der explosionsfähigen Atmosphäre verhindern.

Zusammenhang zwischen Zonen und Gerätekategorie

Zonen

Gase, Nebel,

Dämpfe

0

1

Gerätesicherheit muss gewährleistet sein …

Sicherheitsmaß der Geräte

Gerätekategorie

1 G selbst bei seltenen

Störungen sehr hoch bei häufigen Gerätestörungen oder Fehlerzuständen, die übli cherweise zu erwarten sind hoch 2 G

2

Im Normalbetrieb normal 3 G

Zonen

Stäube

20

21

22

Gerätesicherheit muss gewährleistet sein …

Sicherheitsmaß der Geräte

Gerätekategorie

1 D selbst bei seltenen

Störungen bei häufigen Gerätestörungen oder Fehlerzuständen, die übli cherweise zu erwarten sind sehr hoch hoch 2 D

Im Normalbetrieb normal 3 D

In explosionsgefährdeten Bereichen (Zonen) dürfen grund sätzlich nur Geräte, Komponenten und Schutzsysteme gemäß der EG-Richtlinie 94/9/EG (ATEX 95) eingesetzt werden. Die drei Kategorien spiegeln die sicher heits technischen Anforderungen für die

Verwendung in einer be stimmten Zone wieder.

Verwendung in Zone

0, 1 und 2

1 und 2

2

Verwendung in Zone

20, 21 und 22

21 und 22

22

Zusammenhang zwischen Zonen und Zündquellen

Gefährlicher explosionsfähiger Atmosphäre vorhanden – Zoneneinteilung ständig, langzeitig oder häufig gelegentlich durch Gase,

Nebel, Dämpfe

Zone 1 Zone 1

durch Stäube

Zone 20 Zone 21

selten oder kurzzeitig

Zone 2

Zone 22

Vermeidung von Zündquellen* durch Gase, Dämpfe

– bei störungsfreiem

Nebel und Stäube

Betrieb (Normalbetrieb)

– bei vorhersehbaren

Störungen

– bei seltenen Störungen

– bei störungsfreiem

Betrieb (Normalbetrieb)

– bei vorhersehbaren

Störungen

– bei störungsfreiem

Betrieb (Normalbetrieb)

*in den Zonen 20, 21 und 22 ist auch die Möglichkeit der Entzündung von abgelagertem Staub zu berücksichtigen

71

■

Lösungsmöglichkeiten

Zündquellen

In der Technischen Regel für Betriebssicherheit TRBS 2152

Teil 3 und der EN 1127-1 sind zahlreiche Schutzmaßnah-

men für die ver schiedenen Zündquellen festgelegt. Hier einige grund le gende konstruktive Maßnahmen:

a) Zündquellen durch mechanisch erzeugte Funken

Maschinen und Anlagen bestehen aus mechanischen beziehungsweise elektromechanischen Komponenten, die durch ihre bewegten Teile die Entstehung von Funken begünstigen. Die Bildung von Funken muss konstruktiv vermieden werden. Welche konstruktiven Maßnahmen getroffen werden können, zeigen die nachfolgenden

Beispiele:

– Auswahl und Anwendung funkenarmer Werkstoffe beim Bau von Maschinen und Anlagen.

– Verhinderung des Eindringens harter Fremdkörper in den Mechanismus dynamischer Systeme durch geeignete Schutzvorrichtungen.

– Ausreichende Schmierung von Lagern und Wellen.

– Massive und stabile Ausführung der Maschinengehäuse, um Deformationen durch äußere Krafteinwirkung auszuschließen.

Beispielsweise müssen Ventilatoren zum Absaugen explo-

sionsfähiger Atmosphäre sowie Kupplungen und Brem sen explosionsgeschützt ausgeführt sein; für die Gestaltung und die Materialauswahl explosionsgeschützter Ventila-

to ren ist die EN 14986 „Konstruk tion von Ventilatoren für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen“ maßgebend.

b) Zündquellen durch erwärmte Oberflächen

Erwärmte Oberflächen können wirksame Zündquellen sein. Diese sind zwingend zu vermeiden. Entscheidend ist, dass die mechanischen beziehungsweise elektromecha nischen Komponenten einer Maschine so gestaltet wer den, dass eine unzulässig hohe Erwärmung der Oberflä chen sicher vermieden wird. Maßgebend für die maximal zulässige Oberflächentemperatur der Betriebsmittel sind die Temperaturklassen der vorkommenden brennbaren

Gase und Dämpfe. Die folgende Tabelle zeigt anhand von

Beispielen die Temperaturklassen brennbarer Gase und

Dämpfe und die zulässige maximale Oberflächentemperaturen der elektrischen Betriebsmittel gemäß der Norm

EN 60079-0.

Ausnahme: Bei heißen Oberflächen als mögliche Zünd quelle ist ein Sicherheitsabstand zu berücksichtigen. Die

Temperaturen aller Oberflächen, die mit explosionsfähi ger

Atmosphäre in Berührung kommen können, z. B. in Löse mitteldurch lauftrocknern, dürfen gemäß der Norm

EN 1127-1 den Wert von 80% der Zündtemperatur eines brennbaren Gases oder einer brennbaren Flüssigkeit

(Grenztemperatur) nicht überschreiten.

c) Zündquellen durch elektrisch erzeugte Funken

Bei elektrischen Betriebsmitteln können – selbst bei ge ringen Spannungen – elektrische Funken und heiße Oberflächen als Zündquellen auftreten. Die Maßnahme „Schutz -

kleinspannung“ ist keine Explosionsschutzmaßnahme, da auch durch kleinere Spannungen die Entzündung ge fährlicher explosionsfähiger Atmosphäre möglich ist.

Temperaturklasse

Zündtemperatur in °C

T1

> 450

T2 T3 T4 T5 T6

> 300 > 200 > 135 > 100 > 85

300 200 135 100 85 temperatur in °C

1

Beispiele Propan Benzine wasserstoff

Methan Alkohole Lösemittel

Ammoniak Acetylen

1 bei Betriebsmitteln mit Oberfläche < 10 cm 2 gemäß Norm auch höhere Temperatur zulässig

72

Lösungsmöglichkeiten

■

d) Zündquellen durch elektrostatische Entladungen

Als Folge von Trennvorgängen, an denen mindestens ein aufladbarer Stoff beteiligt ist, können zündfähige Entla dungen statischer Elektrizität auftreten.

– Keil- und Zahnriemen müssen leitfähig sein; die Be triebsanleitung muss für die Instandsetzung einen entsprechenden Hinweis enthalten.

– Schläuche und Rohre für Farben, Beschichtungs-, Im prä gnier- oder Klebstoffe sowie Absaugschläuche und

-roh re für Lösemitteldämpfe müssen elektrisch leitfähig und elektrostatisch geerdet sein. Absaugschläuche und -rohre für brennbare Stäube und sonstige brenn ba-

re Stoffe (Papier, Kunststoff usw.) müssen elektrisch leit-

fähig und elektrostatisch (Ableitwiderstand < 10 6 Ohm) geerdet sein.

– Fußböden müssen 1 m über den explosionsgefährde ten Bereich der Zone 1 hinaus leitfähig sein, und, soweit technisch durchführbar, müssen zur Entladung des Bedruckstoffes Entelektrisatoren oder Ionisatoren eingesetzt werden.

• Tertiärer Explosionsschutz

•

Explosionsfeste Bauweise

Anlagenteile wie Behälter, Apparate und Rohrleitungen werden so gebaut, dass sie einer Explosion im Inneren standhalten, ohne aufzureißen (explosionsdruckfeste oder explosionsdruckstoßfeste Bauweise).

•

Explosionsdruckentlastung

Beim Entstehen oder nach einer gewissen Ausweitung einer Explosion in einer geschlossenen Apparatur oder einem geschlossenen Behälter, z. B. in einem Lösemitteltrockner, einem Silo oder einem Tank, wird nach Erreichen des Ansprechdruckes kurzfristig oder bleibend eine Ent lastungseinrichtung in eine ungefährliche Richtung ge -

öffnet. Die Entlastungseinrichtung soll bewirken, dass die

Apparatur nicht über ihre Explosionsfestigkeit hinaus beansprucht wird. Als Entlastungseinrichtungen können z. B.

Berstscheiben oder Explosionsklappen verwendet werden.

•

Explosionsunterdrückung

Explosionsunterdrückungseinrichtungen verhindern im

Falle einer Explosion durch schnelles Einblasen von Lösch mitteln in Behälter und Apparaturen das Erreichen des maximalen Explosionsdruckes. Im Gegensatz zur Explo sionsdruckentlastung bleiben die Auswirkungen einer Explosion auf das Innere der Apparatur oder des Behälters beschränkt. Als Löschmittel werden vorzugsweise pulverförmige Löschmittel oder Wasser verwendet.

•

Verhindern der Explosionsübertragung

(explosionstechnische Entkopplung)

Um bei explosionsfähiger Atmosphäre durch Gase, Däm pfe und Nebel Flammendurchschläge, z. B. durch Rohrleitungen und nicht ständig mit Flüssigkeit gefüllte Füllund Entleerungseinrichtungen zu verhindern, können flam mendurchschlagsichere Einrichtungen wie Sintermetalle („Flammenfilter“) eingesetzt werden. Das Prinzip ist dabei die Flammenlöschung in engen Spalten und Kanä len. Bei brennbaren Stäuben ist aufgrund der Verstop fungs gefahr dieses Prinzip nicht zulässig. Zur Vermeidung der Ausbreitung von Staubexplosionen über verbindende

Rohrleitungen sowie Flammenaustritt aus Anlagenteilen haben sich Löschmittelsperren, Schnellschlussklappen,

Zellenradschleusen oder Entlastungsschlote bewährt.

Zulassung von Betriebsmitteln

Entsprechend der EG-Richtlinie 94/4/EG müssen elek tri sche sowie nichtelektrische Betriebsmittel, welche ab

01.07.2003 neu in Verkehr gebracht wurden, die entsprechende Zulassung besitzen. Dazu muss bei elektrischen

Betriebsmitteln der Kategorie 1 und 2 der Hersteller eine

EG-Baumusterprüfbescheinigung nachweisen. Bei nichtelektrischen Betriebsmitteln gilt dies für die Kategorie 1 sowie für Verbrennungskraftmaschinen. Gegenüber dem

Anwender dokumentiert der Hersteller die Zulassung bzw.

Eignung der Betriebsmittel mittels einer Konformitätserklärung und Kennzeichnung der Betriebsmittel. Für vor dem 01.07.2003 in Verkehr gebrachte Betriebsmittel gilt ein Bestandsschutz, sofern diese zum Zeitpunkt ihrer erstmaligen Verwendung entsprechend zugelassen waren.

In der Zone 0 dürfen nur besondere elektrische Betriebs mittel verwendet werden, für die aus der Baumusterprüfbescheinigung einer benannten Stelle (z. B. PTB Braun schweig, BAM Berlin, IBExU Freiberg) hervorgeht, dass sie in der Zone 0 eingesetzt werden dürfen (Kennzeichnung mit II 1G bzw. II 1D).

In Zone 1 sind nur elektrische Betriebsmittel zulässig, die in einer bzw. in Kombination von mehreren zulässigen

Zündschutzarten explosionsgeschützt sind. Die Sicherheit dieser elektrischen Betriebsmittel muss ebenfalls von ei ner benannten Stelle (z. B. PTB Braunschweig, BAM Berlin,

IBExU Freiberg) geprüft sein (Baumusterprüfbescheini gung, Kennzeichnung mit II 2G bzw. II 2D).

73

■

Lösungsmöglichkeiten

Der elektrische Antriebsmotor für das Umpumpwerk an

Vorratsbehältern für Farben, Beschichtungs-, Imprägnieroder Klebstoffe kann z. B. in der Zündschutzart nach

EN 60079-1 „Explosionsfähige Atmosphäre – Teil 1: Geräteschutz durch druckfeste Kapselung: ‘d’“ ausge führt sein.

Der elektrische Antriebsmotor der Viskositätsrege lung muss zum Begrenzungsflansch des Rührwerkes einen Abstand von mind. 50 mm aufweisen (EN 1010-1).

Für die Zone 2 gelten erleichterte Bestimmungen. Hier dürfen auch solche Betriebsmittel verwendet werden, für die keine EG-Konformitätsbescheinigung einer benann ten

Stelle existiert. Explosionsgeschützte Betriebsmittel für den Einsatz in Zone 2 sind durch den Hersteller zu prüfen und zu kennzeichnen. Es können handelsübliche Betriebsmittel, die im Normalbetrieb keine Zündquelle (z. B. Fun ken, Lichtbogen oder Temperaturen, die oberhalb der Zünd-

temperaturen des brennbaren Stoffes liegen) darstellen, eingesetzt werden (Kennzeichnung mit II 3G bzw. II 3D).

Abzweigdosen, Kabel und Leitungen müssen in Abhängigkeit von ihrem Einbauort für die jeweilige Zone geeignet sein.

Zündschutzarten für elektrische Betriebsmittel

Allgemeine Anforderungen

Druckfeste Kapselung

Überdruckkapselung

Sandkapselung

Ölkapselung

Erhöhte Sicherheit

Eigensicherheit

Vergusskapselung

Spezielle Anforderungen an die Konstruktion, Prüfung und Kennzeichnung elektrischer Betriebsmittel der Gerätegruppe II, Kategorie 1G

Zündschutzart „n“ (Zone 2)

Staub-Ex: Schutz durch Gehäuse

Staub-Ex: Überdruckkapselung

Staub-Ex: Eigensicherheit

Staub-Ex: Vergusskapselung

Zündschutzarten für nicht-elektrische Betriebsmittel

Grundlegende Methodik und Anforderungen

Schutz durch schwadenhemmende Kapselung „fr“

Schutz durch druckfeste Kapselung „d“

Schutz durch konstruktive Sicherheit „c“

Schutz durch Zündquellenüberwachung „b“

Zündschutzarten

Die nachfolgende Tabelle zeigt Zündschutzarten, welche bei der Maschinenkonstruktion beachtet werden sollten.

Die Tabelle zeigt nur eine Auswahl und erhebt keinen Ans pruch auf Vollständigkeit.

• CE-Konformitätskennzeichnung

• Kennnummer des NB* im Sinne des

Moduls IV, V, VI, VII oder IX

• Ex-Schutz-Zeichen

• Gerätegruppe (I oder II)

• Kategorie (M1, M2, 1, 2 oder 3)

• G = Gas, D = Staub (nur Gruppe II)

• ggf. normenspezifische Kennzeichnung

➡

Name und Anschrift des Herstellers

➡

Herstellungsjahr

* NB = benannte Prüfstelle

Kennzeichnung des Explosionsschutzes an elektrischen Betriebsmitteln

74

Lösungsmöglichkeiten

■

12.10 Einrichtungen zum Schutz vor Emissionen

1. Lösemitteldämpfe, Stäube, Gase, Nebel

Verfahrenstechnisch bedingt entstehen in nahezu allen

Prozessen im Druck und in der Papierverarbeitung Emis sionen, u. a. von:

•

Lösemitteldämpfen (z. B. Lösemittel aus Druckfarben,

Reinigungsmitteln und sonstigen Hilfsmitteln)

•

Nebeln (z. B. Farbnebel bei schnelllaufenden Walzen durch Spaltvorgänge)

•

Gasen (z. B. Ozonentwicklung in UV-Trocknern) sowie

•

Stäuben (z. B. aus Bedruckstoffabrieb, Schneid- und

Falzvorgängen, Bestäubungspuder etc.).

Da alle diese Emissionen grundsätzlich gesundheits schäd-

lich und/oder explosionsgefährlich sein können und im

Allgemeinen in den Atembereich der Beschäftigten gelangen, müssen diese Gefährdungen nach Möglichkeit minimiert werden.

Maßnahmen, die die prinzipielle Entstehung von Gefahrstoffemissionen vermeiden, müssen dabei immer im

Vordergrund stehen. Hierzu bieten sich eine Reihe von

Möglichkeiten an, etwa durch Stoffsubstitution (z. B. Er satz leichtflüchtiger Wasch- und Reinigungsmittel durch schwer flüchtige) sowie in der Konstruktion besonders emissionsarmer Maschinen.

Muss bei einem technischen Erzeugnis damit gerechnet werden, dass im Arbeitsprozess schädliche oder explo sions gefährliche Stäube, Gase, Dämpfe oder Nebel entstehen können, muss der Konstrukteur die notwendigen Einrichtungen zur Luftreinhaltung oder geeignete Anschlüsse an anwenderseitig vorhandenen Absauganlagen konzipie-

ren. Die Anforderungen der EN 626-1 „Sicherheit von

Maschinen; Grundsätze für Maschinenhersteller zur Redu-

zierung des Gesundheitsrisikos durch Gefahrstoffe, die von

Maschinen ausgehen“ müssen hierbei eingehalten sein.

Lufttechnische Maßnahmen

Zu den lufttechnischen Maßnahmen zählen die Erfassung

(Absaugung) entstehender Emissionen an der Entste hungs- oder Austrittsstelle, die Raumlüftung und die Abscheidung der Emissionen aus der Abluft.

Bei allen lufttechnischen Maßnahmen gilt, dass

•

die Luftführung so gewählt sein muss, dass die

Bewegungsrichtung der verunreinigten Luftströme unterstützt wird

•

die Zuluft zur Unterstützung der Luftführung in geeigneter Weise zugeführt wird

•

die verunreinigte Luft vom Atembereich der Beschäf tigten weggeführt wird.

75

■

Lösungsmöglichkeiten

Grundsätzlich unterscheidet man zwei Arten der Raum lüftung und zwar

•

die freie (natürliche) Lüftung und

•

die maschinelle (technische) Lüftung.

Außenluft

Fortluft

Prinzip der freien Lüftung

Fortluft

Umluft

Außenluft

1 – Abluftanlage

2 – Zuluftanlage

Thermischer

Prozeß

Zuluft

Abluft

Fortluft

Erfassung

Neutraler

Bereich

Außenluft

Reinluftfortführung

Reinluftrückführung

Abscheidung

Im Allgemeinen muss man jedoch der maschinellen

Lüf tung den Vorrang geben. Das Prinzip der maschinellen

Lüftung besteht im Wesentlichen aus der

•

direkten, möglichst vollständigen Erfassung der Ge fahr stoffe an der Entstehungs- oder Austrittsstelle

(Erfas sungs technik) und der

•

Verdrängung bzw. Verdünnung der Gefahrstoffe in den

Arbeitsbereichen durch Zufuhr gefahrstofffreier Luft

(Raumlufttechnik).

Eine generelle Raumlüftung (Raumlufttechnik) kann zur

Verringerung der Schadstoffkonzentration am Arbeits platz beitragen. Um jedoch die Schadstoffkonzentration an der Entstehungs- oder Austrittsstelle abzusenken, sind große Luftwechselraten erforderlich, weil nicht nur die relativ stark schadstoffbelastete Luft des Arbeitsplatzes selbst, sondern auch die restliche Raumluft abgeführt werden muss. Um die Luftwechselmenge klein und die

Absaugwirkung möglichst groß zu halten, muss die schad-

stoffbelastete Luft direkt an der Entstehungs- und Aus trittsstelle durch geeignete Einrichtungen erfasst und in ungefährlicher Weise abgesaugt werden.

Erfassungstechnik

Für die Erfassung der Emissionen stehen mehrere Ansätze zur Verfügung, die sich in ihrer Wirksamkeit unterscheiden.

Prinzip der maschinellen Lüftung

Der Luftaustausch der freien Lüftung hängt im Wesent lichen von den Temperaturverhältnissen zwischen In nenund Außenluft ab. Erfahrungsgemäß kann von einer stünd lichen Luftwechselrate von 2 ausgegangen werden.

Freie Lüftung als lüftungstechnische Maßnahme ist nur einsetzbar, wenn z. B. die Gefahrstoffemissionen so gering sind, dass ein gesundheitliches Risiko auszuschließen ist.

Geschlossene Bauart z. B.

Kapselung

Einhausung

Halboffene Bauart

Absaugstand

Abzugschrank

Werkzeugeinkleidung

Offene Bauart

Saugrohr mit Flansch

Absaughaube

Badabsaugung

➧

Nachströmende Luft

➧

Stoffquelle

Bauarten von Erfassungselementen

➧

Abgesaugte Luft

76

Lösungsmöglichkeiten

■

Die Wahl der geeigneten Erfassungseinrichtung und ihrer

Anordnung ist von entscheidender Bedeutung. Die beste

Wirkung wird durch zwangsläufige Maßnahmen erzielt, wenn also z. B. die Entstehungsstelle der schädlichen

Emis sion vollständig gekapselt wird. Wegen des Vorteils der vollständigen Erfassung der Schadstoffe kann die Absaugleistung relativ gering bleiben (Energieeinsparung).

Wenn dies nicht möglich ist, müssen besondere Erfas sungs einrichtungen konzipiert werden, die an der Entstehungsstelle der Emission wirksam sind (z. B. Ozonabsau gung im UV-Trockner).

Abluftkanal UV-Aggregat

Konstruktive

Gestaltung von

Erfassungseinrichtungen

Fest montierte

Absaughaube für

Stapeltrockner im

Siebdruck

Ozonabsaugung an einem UV-Zwischendecktrockner einer Bogen offsetmaschine

Messergebnisse haben gezeigt, dass mit zunehmendem

Abstand von der Erfassungseinrichtung die Luftgeschwindigkeit und damit das Erfassungsvermögen stark abnehmen. Demzufolge müssen Erfassungseinrichtungen so nahe wie möglich an die Emissionsquelle/Entste hungs stelle herangeführt werden.

An der Entstehungsstelle muss ein Unterdruck erzeugt werden. Dieser Unterdruck muss so groß sein, dass die

Geschwindigkeit des angesaugten Luftstroms die Aus breitungsgeschwindigkeit der Schadstoffe übersteigt, damit diese möglichst vollständig erfasst werden. Wichtig für die Anordnung von Erfassungseinrichtungen ist ebenso die Kenntnis der physikalischen Eigenschaften der Schadstoffe. Schadstoffe, die schwerer bzw. leichter sind als die

Umgebungsluft, müssen unter- bzw. oberhalb der Entstehungsstelle abgesaugt werden. In beiden Fällen ist jedoch vorrangig die Absaugung aus dem Atembereich des Be schäftigten zu beachten. Grundsätzlich muss für jeden

Anwendungsfall die günstigste Form gesucht und ent sprechend konstruiert werden.

Rohrleitungen

Als Verbindungsglied zwischen Erfassungseinrichtung und Luftreinhaltungseinrichtung werden Rohrleitungen verwendet. Diese sind, je nach Einsatzbereich, unter schied lichen Einwirkungen durch Gase, Dämpfe, Nebel oder Stäube (z. B. chemischer Angriff, Abrieb etc.) ausge setzt. Daraus ergeben sich konstruktive Anforderungen, die grundsätzlich erfüllt sein müssen:

•

dichte Ausführung für den jeweils herrschenden Überoder Unterdruck

•

möglichst glatte Innenflächen, um Ablagerungen zu vermeiden und einen geringen Strömungswiderstand zu gewährleisten

•

leicht demontierbare Leitungen zur Reinigung und

Inspektion

•

ausreichende Beständigkeit gegen Korrosion und

Abrasion

•

strömungsgünstige Ausbildung der Formteile

•

Erfüllung der Brand- und gegebenenfalls Explosions schutzanforderungen

77

■

Lösungsmöglichkeiten

Hinsichtlich der Dimensionierung der Leitungsquerschnitte sind einzelfallspezifische Anforderungen zu berück sichtigen; hierzu sollte ein Lüftungstechniker zu Rate ge zogen werden.

Des Weiteren ist eine sorgfältige Werkstoffauswahl für einen störungsfreien Betrieb der Erfassungseinrichtung unerlässlich. Als Werkstoffe/Bauarten haben sich, je nach

Anwendungsbereich, folgende bewährt:

•

Wickel- oder Spiralfalzrohre (Blechdicken 0,6 –1,2 mm, siehe DIN 24151 und 24152) sind aufgrund des geringen Fertigungs- und Montageaufwandes die meist verbreitete Rohrart; der Einsatz ist auf nicht abrasive

Stäube und Drücke bis etwa 2.000 Pa begrenzt.

Wickel- bzw.

Spiralfalzrohr

•

Kunststoffschläuche werden meist aus Folie mit einer außen liegenden Federdrahtspirale hergestellt. Sie werden vor allem für den schwingungsisolierten Ma schinenanschluss an feste Leitungen eingesetzt.

•

Rechteckige Luftkanäle sollten nur für Reinluft verwen det werden, um Ablagerungen in den Kanten und Ecken zu vermeiden.

falsch

Gestaltung von Rohrabzweigungen

In Ordnung

Am besten

•

Geschweißte Rohre (Blechdicken 1–4 mm, siehe

DIN 24153) werden bei höheren Anforderungen an

Verschleißfestigkeit und Druckdichtigkeit eingesetzt und sind ggf. explosionsdruckfest ausgeführt.

•

Kunststoffrohre aus schwer entflammbarem Polyethylen oder Polypropylen (PEs bzw. PPs) sind beständig gegen Korrosion und werden deshalb vorzugsweise bei säurehaltiger Luft oder kondensierenden Dämpfen eingesetzt.

•

Flexible Rohre aus Aluminium sind in der Länge stauchund streckbar und lassen sich in engen Biegeradien ver legen. Sie werden deshalb gerne als Verbindungs element zwischen Geräten und festen Leitungen und bei engen Einbauverhältnissen eingesetzt. Aufgrund der Rippen sind diese Rohre ungeeignet für staub- oder fetthaltige Luft.

Explosionsgefahren vermeiden

Beim Absaugen brennbarer Gase, Dämpfe oder Stäube entstehen zwangsläufig Gemische mit Luft, die innerhalb eines bestimmten Konzentrationsbereichs generell explosionsfähig sind. Dieser Konzentrationsbereich wird nach unten durch die untere Explosionsgrenze (UEG) und nach oben durch die obere Explosionsgrenze (OEG) begrenzt.

Ist eine gefahrdrohende Menge explosionsfähiger Atmosphäre vorhanden (bereits 10 l zusammenhängende

Menge in geschlossenen Räumen gilt als gefahrdrohend), können nach einer Zündung (s. Kapitel 12.9 Explosions schutz) schwerwiegende Personenschäden und Sach schäden eintreten. Deshalb sind Einrichtungen zum Schutz vor

Emissionen bereits so zu konstruieren, dass Explosionsgefahren sicher vermieden werden. Die grundlegenden konstruktiven Maßnahmen sind in Kapitel 12.9 näher beschrieben

78

Lösungsmöglichkeiten

■

Prüfung

Die Wirksamkeit von lufttechnischen Anlagen muss regelmäßig geprüft werden. Vor der ersten Inbe triebnahme, nach wesentlichen Änderungen und regel mäßig, mindestens einmal jährlich, muss eine befähigte Person diese

Prüfung durchführen. Die Ergebnisse sind schriftlich festzuhalten. Um eindeutige Aussagen zu treffen, gehört zu der Prüfung auch eine Funktionsmessung (z. B. Volumenstrom, Luftgeschwindigkeit).

2. UV-Technologie

Typische Anwendungsgebiete sind z. B. die Härtung

(„Trock nung“) von Druckfarben und Lacken sowie Kleb stoffen, die Silikonisierung und die Belichtung von

Druckplatten.

Resümee

Lüftungstechnische Maßnahmen erfordern in der Regel eine auf den betrachteten Fall zugeschnittene Einzellö sung. Hierbei sind z. B. zu berücksichtigen:

•

Raumsituation

•

Arbeitsplatzsituation (stationär, wechselnd)

•

Art und Menge der entstehenden Gefahrstoffe

•

Luftgeschwindigkeiten

•

Volumenströme

•

Zuluft

•

Luftführung

•

Querluftströmungen und Thermikströmungen

•

Form der Erfassungseinrichtung

•

Reinluftrückführung

•

Filterung

•

Wärmerückgewinnung

Anwendungsbeispiele der UV-Technologie: Bahndruck, Silikonisierung

Ultraviolette Strahlung (UV-Strahlung) ist ein kleiner Teilbereich des elektromagnetischen Spektrums. Sie schließt sich an den kurzwelligen Bereich des sichtbaren Lichts an und erstreckt sich bis zur ionisierenden Strahlung. Nach der EU-Richtlinie 2006/25/EG wird die Strahlung im Wellenlängenbereich von 400 nm bis 100 nm ultraviolette

Strahlung genannt und in folgende Abschnitte unterteilt:

Wirksame Erfassungsmaßnahmen bedürfen daher einer umfangreichen fachlichen Beratung unter Berücksichti gung der Bedingungen vor Ort. Allgemeine Musterlösungen reichen meist nicht aus, um betriebliche Gegebenheiten ausreichend zu berücksichtigen und die erwarteten

Wirkungen zu erzielen.

Röntgenstrahlung UV-Strahlung sichtbares Licht Infrarot-Strahlung

UV-C UV-B

280 nm 315 nm

UV-A

400 nm 100 nm

UV-Strahlung als Teil des elektromagnetischen Lichtspektrums

Die Gefährdungen, die bei der Anwendung der UV-Tech nologie auftreten können, sind teilweise die gleichen wie bei den vergleichbaren herkömmlichen Verfahren ohne UV-

Strahlung. Es entstehen jedoch zusätzliche Gefähr dungspotenziale und zwar solche, die von der UV-Strah lungs quelle ausgehen, z. B. dem Ozon, das durch die Reaktion der UV-Strahlen mit dem Sauerstoff der Um gebungs luft der UV-Lampe entsteht, und den UV-Strahlen selbst.

79

■

Lösungsmöglichkeiten

Wellenlängenbereich

UV-C (100 – 280 nm)

UV-B (280 – 315 nm)

Eigenschaften

sorgt im Härtungsprozess für die unmittelbare

Aushärtung von UV-Farben und -Lacken und kommt häufig bei der Oberflächenhärtung zum

Einsatz

UV-Strahlen dieses Bereichs dringen tiefer in die

Farb- oder Lackschicht ein und ermöglichen eine bessere Durchhärtung

UV-A (315 – 400 nm) dringt auch in tiefe Schichten hochpigmentierter

Farben ein, um diese auszuhärten

Härtungseigenschaften unterschiedlicher UV-Bereiche

Biologische Wirkung

Rötung der Haut, Sonnenbrand, Hornhaut-/

Bindehautentzündung, vorzeitige Hautalterung, potentielles Auftreten von Hautkrebs

Sonnenbräune

Die Technik der UV-Trocknung benötigt einen bestimmten

Anteil an „harter“ UV-Strahlung (UV-B und -C-Bereich), diese Strahlung birgt Risiken für eine gesundheitliche Gefährdung.

E eff

[W/m 2 ]

(180–400 nm)

E eff

≤ 0,0001

Kategorie der

Strahlenemission

Maßnahmen, Information,

Ausbildung

0 –

Der Einsatz der UV-Technologie erfordert daher spezielle

Anlagen und angepasste Prozesse, um den unterschied lichen Eigenschaften gerecht zu werden und möglichen

Gefährdungen entgegentreten zu können, die mit dieser

Technologie verbunden sind.

0,0001

< E

E eff eff

> 0,001

≤ 0,001

1

2

Mögliche Beschränkungen,

Informationen

Beschränkungen, Informationen, evtl. Ausbildung

Wechselbeziehung der wirksamen UV-Bestrahlungsstärke und

Kategorie der Strahlenemission

Schutzmaßnahmen vor Strahlung

Direkter Blickkontakt zum UV-Strahler muss unmöglich sein. Reflektierte Strahlung muss soweit abgeschirmt sein, dass keine Gesundheitsgefahren für die an der Anlage beschäftigten und vorbeigehenden Personen bestehen, d. h.

die Bestrahlungsstärke der ultravioletten Strahlung darf sowohl im Bereich regelmäßiger Arbeitsplätze als auch an

Stellen, die gelegentlich von Personen eingenommen wer den, die Grenzwerte der Kategorie 1 der EN 12198-1 nicht überschreiten. Mittels eines speziellen Messgerätes kann die Einhaltung der zulässigen Grenzwerte (1,0 x 10

-3

W/m

2 für UV-B/C-Strahlung, Grenzwert für 8-Stunden-

Schicht bzw. 10 W/m 2 für UV-A-Strahlung, Grenzwert

1.000 s bis 8 h gemäß EN 12198-1 bzw. EN 1010-1) für die wirksame Bestrahlungsstärke E eff gemessen werden. Dies muss dokumentiert sein. Die Höhe der UV Strahlungs emission ist entscheidend von der Einbaulage des Trock ners in der Druckmaschine ab hän gig. Eine Bewertung kann daher nur für eine entsprechende Kombination zwischen der Druckmaschine und dem UV-Trockner erfolgen.

Verkleidungen, die dem Strahlenschutz dienen, müssen mit der Energiezufuhr des Strahlers über einen Positionsschalter mit Personenschutzfunktion gekoppelt und ver riegelt sein. Beim Öffnen oder Entfernen der Schutz einrichtungen muss die Strahlungsquelle zwangsläufig abschalten.

Sind die Trocknermodule mit einfachen Mitteln heraus nehmbar (beispielsweise austauschbare UV-Trocknermodule), müssen diese über elektrische Positionsschalter so mit der Energiezufuhr des Trockners gekoppelt und ver riegelt sein, dass die Trocknermodule nicht außerhalb der hierfür vorgesehenen Einbaupositionen in Betrieb ge nommen werden können.

80

Lösungsmöglichkeiten

■

UV-Endtrockner- bzw. UV-Zwischentrocknermodul (herausziehbar)

Ozon

Ozon kann entstehen, wenn die UV-Strahlen mit dem

Sauerstoff der im Gehäuse des UV-Strahlers befindlichen

Atmosphäre reagieren. Die Höhe der Ozonkonzentration ist abhängig vom verwendeten Strahlertyp, der Art der

Luftführung in der Maschine sowie der Gestaltung des

Ab luftsystems, das üblicherweise betreiberseitig instal liert wird. Das sich bildende Ozon darf nicht in gefahr bringender Konzentration in den Arbeitsraum entweichen und muss erforderlichenfalls an der Entstehungsstelle abge saugt oder weggeführt werden. Die Absaugung für

Ozon muss so beschaffen sein, dass ein Betreiben des

Trockners nur bei laufender Absaugung möglich ist. Die

Einhaltung des zulässigen Grenzwerts für Ozon (bis Januar 2006: 0,1 ppm gemäß TRGS 900) muss gemessen und dokumentiert sein.

Schutzmaßnahmen beim Einsatz des Inertgases

Stickstoff

Bisweilen wird die Strahlungshärtung unter Sauerstoff ausschluss/-reduzierung („Inertisierung“) durchgeführt, so z. B. in der Beschichtungstechnik („Silikonisierung“).

Der zur Inertisierung verwendete Stickstoff wird in der

Regel in flüssiger Form (Temperatur -196 °C) bevorratet.

Über einen Verdampfer wird der Stickstoff in einen gas förmigen Zustand überführt. Mittels Rohrleitungssyste men wird dann der gasförmige Stickstoff an die jeweiligen mit UV-Inertgas-Trocknung ausgerüsteten Trocknermo dule verteilt. Um zu verhindern, dass flüssiger Stickstoff bis zur Druckmaschine vordringen kann, ist eine Temperaturüberwachung der Stickstoffzuführung unbedingt er forderlich. Beim Unterschreiten einer kritischen Grenz tem peratur muss die Stickstoffzuführung zur Druckma schine automatisch unterbrochen werden.

Stickstoff ist normaler Bestandteil der Atemluft und un gif-

tig. Durch erhöhte Stickstoffkonzentrationen kann je doch eine Verdrängung des Luftsauerstoffs erfolgen, wobei Erstickungsgefahr entstehen kann. Durch Luftaustausch muss eine Aufkonzentration des Stickstoffs in der Atem luft vermieden werden. Rohr- und Schlauchleitungen sind gegen Beschädigungen geschützt zu verlegen. Es müssen regelmäßige Kontrollen der Zuleitungen erfolgen. Bei

Leckagen besteht Erstickungsgefahr. Installation und War-

tung der Anlage sind unbedingt durch autorisierte Fach firmen durchzuführen.

Einfache Messung der Ozonkonzentration mit einem Prüfröhrchen

1

N

2

2

3

4

1 Stickstofftank

2 Verdampfer

3 Druckminderer/-regler

4 Verteilermodul für die UV-Inertgas-Trockner

5 Verschluss des Druckkanals

6 Inertisierungskammer

7 UV-Strahlertechnik

Einsatz des Inertgases Stickstoff in UV-Trocknungsanlagen

7

6

5

81

■

Lösungsmöglichkeiten

Abschaltung

Die UV-Anlagen müssen so konzipiert sein, dass bei einer

Betriebsstörung (z. B. Übertemperatur) keine ungehärte ten Produkte anfallen. Nicht ausgehärtete Makulatur kann zu Problemen bei Hautkontakt führen. Bei einfachen

Betriebsstörungen der UV-Anlage wird an Bogenoffset maschinen beispielsweise der Anleger abgestellt, und die in der Maschine befindlichen Produkte zu Ende gedruckt.

Bei Rollendruckmaschinen wird der Druckvor gang sofort beendet. Der Papierlauf wird gestoppt, wenn die laufende

Produktion das letzte Element der Trockner anlage verlassen hat.

Elektrische Ausrüstung und Steuerung

Die elektrische Ausrüstung muss den Anforderungen der

EN 60204-1 entsprechen.

Zur Überprüfung der sicherheitsrelevanten Signale und deren steuerungstechnischer Verknüpfung müssen folgende Fragestellungen mittels Nachweis durch den

Hersteller beantwortet werden:

•

Führt das Betätigen des Not-Stopp-Tasters zur voll ständigen Abschaltung des Trockners?

•

Schaltet der Trockner erst dann auf Volllast, wenn an der Maschine die Druckanstellung erfolgt?

•

Schaltet der Trockner nach dem Signal »Druck ab« unverzüglich auf Teillast?

•

Ist ein Betrieb des Trockners nur bei laufender Ab saugung möglich?

Diese sicherheitsrelevanten Funktionen müssen nach

EN ISO 13849-1 steuerungstechnisch im Performance

Level PL r

= d um ge setzt sein. Die Anlage muss im Notfall schnell und sicher abgeschaltet werden können.

Brandschutz

Es muss darauf geachtet werden, dass keine Entzündung von Material durch die Strahler erfolgen kann. Zur Ver meidung eines Brandes darf die volle Leistung des UV-Tro ck ners nur bei laufender Maschine auf das Druckgut ab gegeben werden. Der Anlagenhersteller muss genaue Anga ben machen, welche Brandschutzmaßnahmen er vor schreibt, z. B. muss bei Abschaltung des Strahlers die Absaugung/Lüftung einen ausreichenden Nachlauf zur

Wärmeabfuhr haben.

Trennung von Wascheinrichtung und UV-Trockner

Ein besonderes Gefährdungspotenzial stellt der gleichzeitige Einsatz von UV-Trockner und Wascheinrichtungen für

Gummituch- oder Druckzylinder in einer Maschine dar.

Die in den Wascheinrichtungen verwendeten Lösemittel können unter der Wärmeeinwirkung des Trockners (800–

950 °C Röhrentemperatur) zu einem explosionsfähigen

Lösemittel-Luft-Gemisch verdampfen und gezündet werden. Eine Verschleppung von Waschmitteln aus automa tischen Zylinder- oder Walzenwascheinrichtungen durch den Bedruckstoff muss daher verhindert sein.

An Rollendruckmaschinen wird in der Regel bei laufender

Papierbahn gereinigt. Hier sind vor Inbetriebnahme Messungen zur Verifizierung der Konzentrationsbegrenzung im Trockner erforderlich (kleiner 25 % der UEG des ver wen deten Waschmittels), um mögliche Explosionsgefahren zu verhindern (EN 1539 sowie EN 1010-2).

Bei Bogenoffsetmaschinen wurde in der Vergangenheit

üblicherweise eine Verriegelung zwischen Wascheinrichtung und UV-Trockner eingebaut, damit der Waschvor gang erst dann in Gang gesetzt werden kann, wenn die Temperatur am Trockner gefahrlos gering ist. Neuerdings sind verschiedene Systeme auf dem Markt, bei denen der ge fahrlose Betrieb des UV-Trockners im Standby-Modus wäh-

rend des Waschprozesses messtechnisch nachgewiesen wurde. Solche Messungen setzen umfangreiche Kennt nisse und einen hohen messtechnischen Aufwand voraus.

Die Schlauchleitungen zur Förderung des Waschmittels zu den Waschbalken der Gummituch- und Druckzylinder-

Wascheinrichtungen müssen so verlegt sein (in resis ten-

ter Ausführung, EN 1127-1), dass Leckagen an Schlauch-

leitungen oder Kupplungen nicht dazu führen können, dass Lösemittel unbeabsichtigt in heiße Bereiche des

Durchlauftrockners eindringen kann. Eine sichere Methode besteht darin, alle Schlauchleitungen und Kup p lungsstücke nur außerhalb der Druckmaschinenseiten wände zu verwenden oder durch dauerhafte Maßnahmen wie

Trennbleche vom UV-Trockner abzuschotten. Vor allem bei

Schlauchleitungen muss eine beschleunigte Alterung durch die Einwirkung von UV-Strahlung berücksichtigt werden.

82

Lösungsmöglichkeiten

■

Farb- und Lacknebel

Wenn Farb- und Lacknebel (Aerosole) in gesundheitsge fährdender Menge auftreten, müssen sie beseitigt wer den, z. B. durch eine Absauganlage mit Filtereinheiten.

Farbnebelabsaugung am Druckwerk einer Formulardruckmaschine

Mechanische Sicherheit

Detailliert muss überprüft werden, dass keine Einzug-,

Schnitt-, Stoß-, Fang-, Quetsch- oder Scherstellen etwa durch die Schließbewegung des Shutters an den Tro cknern oder ihren Anlagenteilen bestehen. Bei der Blechverarbeitung muss auf eine exakte und saubere Qualität geachtet werden. Scharfe Ecken und Kanten können zu Verletzun gen führen.

Wasserkühlung

CM-Reflektor

Wasserkühlung

Aufbau eines UV-Trockners

Lampe

Luftkühlung

Geöffnete Shutter

Wasserkühlung

CM-Reflektor

Wasserkühlung

Ableitung hoher Berührungstemperaturen

UV-Trocknung ist trotz Wasser- und Luftkühlung der Strah-

ler mit einer hohen Energieeinbringung in die Druckma schine verbunden. Dementsprechend müssen die Strah ler-

gehäuse gegen einen unbeabsichtigten Zugriff verkleidet sein. Nach mehrstündiger Laufzeit des UV-Trockners ist der von außen zugängige Bereich um den Strahler herum auf überhöhte Oberflächentemperaturen zu überprüfen.

Verbrennungsgefahren können durch verbesserte Wärme-

dämmung und Kühlung oder trennende Schutzeinrichtun-

gen verhindert werden. Für die üblichen Materialien gilt eine maximal zulässige Berührungstemperatur von 60 °C

(EN ISO 13732-1). Teile von UV-Trocknern, die nach dem

Öff nen verriegelter Schutzeinrichtungen zugänglich sind und die die Temperaturgrenzwerte überschreiten, müssen mit einem entsprechenden Warnhinweis gekennzeichnet sein.

Lärm

In der Regel sind die UV-Trocknungsaggregate keine be sonderen Lärmerzeuger. Die Geräuschemission resultiert in der Regel aus der Druckmaschine, in die der Trockner eingebaut ist. Die Lärmemission muss gemessen und dokumentiert sein.

Ergonomie

Müssen UV-Trockneranlagen oder Teile für Reinigungsund Wartungsarbeiten ausgebaut werden, sind geeignete

Handgriffe oder Griffmulden vorzusehen.

Zugänglichkeit

Wenn Aufstiege und Zugangspodeste für die Reinigung und Wartung erforderlich sind, müssen sie der EN 1010-1 entsprechen. Sämtliche Zugänge und Podeste müssen mit geeigneten Handgriffen ausgerüstet sein.

Verlegung der Zuleitungen zur Maschine

Auf der Antriebsseite der Maschine befinden sich in der

Regel die Schaltschränke für Trockner, Erfassungseinrich tungen und Kühlaggregate. Zwischen diesen und der

Druckmaschine werden eine Vielzahl von Elektroleitungen,

Wasserleitungen (Kühlwasser) sowie Abluftkanälen (Ozonund Wärmeabsaugung) verlegt. Diese Leitungen müssen richtig verlegt und stolperfrei abgedeckt werden.

Unterlagen

Für jede UV-Trocknungsanlage muss eine Betriebsanlei tung in der jeweiligen Landessprache des Betreibers vor liegen.

83

■

Lösungsmöglichkeiten

3. Laser

Laser kommen in vielen Bereichen des Drucks und der

Papierverarbeitung zum Einsatz; so z. B. als Laser-Belichter, als Laser-Drucker, zur Gravur der Rasterwalzen und Tief druckzylinder und als Laser-Schneidanlage.

Laser können je nach Bauart elektromagnetische Strah lung in Wellenlängenbereichen von 100 nm bis 1 mm erzeugen. Die Laserstrahlung unterscheidet sich von den meisten anderen bekannten Strahlungsarten durch die

Strahlenbündelung. Hierdurch können hohe Strahlungs intensitäten übertragen werden.

Die größte Gefährdung für den Menschen ergibt sich bei frei zugänglicher Laserstrahlung durch Erwärmung des bestrahlten Gewebes, die zu Verbrennungen führen kann.

Darüber hinaus können durch entsprechende Bestrahlung chemische Reaktionen im Gewebe ausgelöst werden.

Durch sichtbares Laserlicht ist das menschliche Auge be sonders gefährdet. Die speziellen optischen Eigenschaf ten des Auges führen dazu, dass das Licht, welches durch die

Pupille tritt, punktförmig auf der Netzhaut abgebildet wird und damit im Vergleich zum Ausgangsstrahl zu einer etwa 100.000 Mal höheren Bestrahlung des stark pig men-

tierten Gewebes führt.

Als Folge kann eine teilweise Verbrennung der Netzhaut oder im Extremfall der vollkommene Verlust des Sehver mögens auftreten.

Dagegen kann die Haut wesentlich höhere Expositionen an Laserstrahlenergie ertragen als das menschliche Auge.

Extreme Bestrahlungsstärken können jedoch auch hier zu Pigmentierung, Geschwürbildung und Verkohlung der

Haut führen sowie darunterliegende Organe schädigen.

Wesentliche Parameter zur Abschätzung der Gefährdung des Menschen sind die Wellenlänge, der Energieinhalt und die Impuls-Charakteristik des Laserstrahls. Abhängig von diesen Gefährdungsparametern können nach EN 60825-1

„Sicherheit von Lasereinrichtungen; Teil 1: Klassifizierung von Anlagen, Anforderungen und Benutzer-Richtlinien“

Lasereinrichtungen in die folgenden Klassen eingeteilt werden:

Klasse 1

Die zugängliche Laserstrahlung ist unter vernünftiger weise vorhersehbaren Bedingungen un gefährlich.

Anmerkung

Die vernünftigerweise vorhersehbaren Bedingungen sind beim bestimmungsgemäßen Betrieb eingehalten.

Der Grenzwert der zugänglichen Strahlung der DIN EN

60825-1:2001-11 im Wellenlängenbereich von 400 nm bis

1.400 nm zur Klassifizierung eines Lasers ist zwi schen

100 s und 30.000 s gleich. Deshalb sind bei Langzeit wir kun-

gen Belästigungen nicht auszuschließen.

Klasse 1M

Die zugängliche Laserstrahlung liegt im Wellenlängenbereich von 302,5 nm bis 4.000 nm und ist für das Auge ungefährlich, solange der Querschnitt nicht durch optische

In strumente (Lupen, Linsen, Teleskope) verkleinert wird!

Anmerkung

Sofern keine optisch sammelnden Instrumente ver wen det werden, die den Strahlungsquerschnitt ver klei nern, be steht bei Lasereinrichtungen der Klasse 1M eine ver gleich bare Gefährdung wie bei Lasereinrichtun gen der Klasse 1.

Bei Einsatz optisch sammelnder Instrumente kön nen vergleichbare Gefährdungen wie bei Klasse 3R oder 3B auftreten.

84

Lösungsmöglichkeiten

■

Klasse 2

Die zugängliche Laserstrahlung liegt im sichtbaren Spektralbereich (400 nm bis 700 nm). Sie ist bei kurzzeitiger

Einwirkungsdauer (bis 0,25 s) auch für das Auge unge fähr-

lich. Zusätzliche Strahlungsanteile außer halb des Wellen-

längen bereiches von 400–700 nm erfüllen die Bedingungen für Klasse 1.

Anmerkung

Bei Lasereinrichtungen der Klasse 2 ist das Auge bei zufälliger, kurzzeitiger Einwirkung der Laserstrahlung, d. h.

bei Einwirkungsdauern bis 0,25 s nicht gefährdet. Laser einrichtungen der Klasse 2 dürfen deshalb ohne weitere

Schutzmaßnahmen eingesetzt werden, wenn sicherge stellt ist, dass weder ein absichtliches Hineinschauen für die Anwendung über längere Zeit als 0,25 s, noch wiederholtes Hineinschauen in die Laserstrahlung bzw. spie gelnd reflektierte Laserstrahlung erfor derlich ist.

Von dem Vorhandensein eines Lidschlussreflexes zum

Schutz der Augen darf in der Regel nicht ausgegangen werden: Für kontinuierlich strahlende Laser der Klasse 2 beträgt der Grenzwert der zugänglichen Strahlung

(GZS)P grenz

= 1 mW (bei C

6

= 1).

Klasse 2M

Die zugängliche Laserstrahlung liegt im sichtbaren Spektralbereich von 400 nm bis 700 nm. Sie ist bei kurzzeitiger

Einwirkungsdauer (bis 0,25 s) für das Auge ungefährlich, solange der Querschnitt nicht durch optische Instrumente (Lupen, Linsen, Teleskope) verkleinert wird! Zusätzliche

Strahlungsanteile außerhalb des Wellenlängenbereiches von 400–700 nm erfüllen die Bedingungen für Klasse 1M.

Anmerkung

Sofern keine optischen Instrumente verwendet werden, die den Strahlungsquerschnitt verkleinern, besteht bei

Lasereinrichtungen der Klasse 2M eine vergleichbare Gefährdung wie bei Lasereinrichtungen der Klasse 2.

Bei Einsatz optisch sammelnder Instrumente können vergleichbare Gefährdungen wie bei Klasse 3R oder 3B auftreten.

Klasse 3A

Die zugängliche Laserstrahlung wird für das Auge gefährlich, wenn der Strahlungsquerschnitt durch optische

Instrumente verkleinert wird. Sie ist für das Auge unge fährlich, solange der Querschnitt nicht durch optische Instrumente (Lupen, Linsen, Teleskope) verkleinert wird!

Ist dies nicht der Fall, ist die ausge sandte Laserstrahlung im sichtbaren Spektralbereich (400 nm bis 700 nm) bei kurzzeitiger Einwirkungsdauer (bis 0, 25 s), in den anderen

Spektralbereichen auch bei Langzeitbestrahlung, unge fährlich.

Anmerkung

Bei Lasereinrichtungen der Klasse 3A handelt es sich um

Laser, die nach der alten Norm klassifiziert worden sind.

Sofern keine optischen Instrumente verwendet werden, die den Strahlungsquerschnitt verkleinern, besteht bei

Lasereinrichtungen der Klasse 3A, die nur im sichtbaren

Spektralbereich emittieren, eine vergleich bare Gefähr dung wie bei Lasereinrichtungen der Klasse 2. Bei Lasereinrich tungen der Klasse 3A, die nur im nicht-sichtbaren Spek tral-

bereich emittieren, besteht eine vergleichbare Gefähr dung wie bei Lasereinrich tun gen der Klasse 1.

85

■

Lösungsmöglichkeiten

Klasse 3R

Die zugängliche Laserbestrahlung liegt im Wellenlängenbereich von 302,5 nm bis 10

6 nm und ist gefährlich für das Auge. Die Leistung bzw. die Energie beträgt maximal das Fünffache des Grenzwertes der zulässigen Strahlung der Klasse 2 im Wellenlängenbereich von 400 nm bis

700 nm.

Anmerkung

Lasereinrichtungen der Klasse 3R sind für das Auge po ten tiell gefährlich wie Lasereinrichtungen der Klasse 3B.

Das Risiko eines Augenschadens wird dadurch verringert, dass der Grenzwert der zugänglichen Strahlung (GZS) im sichtbaren Wellenlängenbereich auf das Fünffache des

Grenzwertes der zugänglichen Strahlung für Klasse 2, in den übrigen Wellenlängen bereichen auf das Fünffache des Grenzwertes der zu gänglichen Strahlung für Klasse 1, begrenzt ist.

Klasse 3B

Die zugängliche Laserstrahlung ist gefähr lich für das Auge, häufig auch für die Haut.

Das direkte Blicken in den Strahl bei Lasern der Klasse 3B ist gefährlich. Ein Strahlbündel kann sicher über einen diffusen Reflektor betrachtet werden, wenn folgende Bedingungen gleichzeitig gelten:

• der minimale Beobachtungsabstand zwischen

Schirm und Hornhaut des Auges ist 13 cm;

• die maximale Beobachtungsdauer 10 s.

• es treten keine gerichteten Strahlanteile auf, die ins Auge treten können

Ein Strahlenbündel kann nur dann über einen Diffu sor betrachtet werden, wenn keine auf das Auge gerichteten Strahlanteile auftreten.

Eine Gefährdung der Haut durch die zugängliche

Laserstrahlung besteht bei Lasereinrichtungen der

Klasse 3B, wenn die Werte der maximal zulässigen

Bestrahlung (MZB) überschritten werden.

Klasse 4

Die zugängliche Laserstrahlung ist sehr ge fährlich für das

Auge und gefährlich für die Haut. Auch diffus gestreute

Strahlung kann gefährlich sein. Die Laserstrahlung kann

Brand- und Explosionsgefahr verursachen.

Anmerkung

Lasereinrichtungen der Klasse 4 sind Hochleistungslaser, deren Ausgangsleistungen bzw. -energien die Grenzwerte der zugänglichen Strahlung (GZS) für Klasse 3B übertref fen.

Die Laserstrahlung von Lasereinrichtungen der Klasse 4 ist so intensiv, dass bei jeglicher Art von Exposition der

Augen oder der Haut mit Schädigungen zu rechnen ist.

Außerdem muss bei der Anwendung von Lasereinrichtungen der Klasse 4 immer geprüft werden, ob ausreichende

Maßnahmen gegen Brand- und Explosionsgefahren ge troffen sind; siehe auch §§ 10 und 16 der Unfallverhü tungs-

vorschrift „Laserstrahlung“.

Das Gefährdungspotenzial der Lasereinrichtungen erfor-

dert zahlreiche Sicherheitsmaßnahmen, die im Einzelnen in der Norm EN 60825-1 festgelegt sind. Folgende Be stimmungen sind besonders zu beachten:

•

Kennzeichnung des Laserstrahlbereiches

(ab Klasse 2)

•

Schutzeinrichtungen und persönliche

Schutzaus rüstung

Weitere Gefahren, die mit dem Betrieb von Lasern ver bunden sein können, sind z. B. Brand- und Explosions ge fahren,

Luftverschmutzung durch verdampfendes Mate rial, Ge fahren durch UV- und IR-Begleitstrahlung sowie Gefahren infolge hoher elektrischer Spannungen (teil wei se über

1 kV) und der in den Kondensatorbänken gespeicherten

Energie.

86

Lösungsmöglichkeiten

■

Sicherheitsmaßnahmen beim Einsatz von Laser-Strahlen

Klassifizierung

Klasse 1/1M

Anforderungen / Abschnitt

Klasse 2/2M Klasse 3R Klasse 3B Klasse 4

Beschreibung der Gefahrenklasse 9.2

Sicher unter vernünftigerweise vorhersehbaren

Bedingungen

Niedrige Lei stung;

Augenschutz normalerweise durch

Lidschlussreflex ge-

währleistet

Wie Klasse 2; direktes Blicken in den Strahl mit optischem Gerät kann gefährlich sein

Direktes Blicken in den Strahl kann gefährlich sein

Hohe Leistung; diffuse Reflexion kann gefährlich sein

Schutzgehäuse 4.2

In allen Klassen notwendig; Zugang begrenzt bis auf den für die Erfüllung der Funktion der Einrichtung erforderlichen Zugang

Sicherheitsverriegelung im Schutzgehäuse 4.3

Fernbedienung 4.4

Verhindert das Entfernen der Abdeckung, solange die Werte der zugänglichen Strahlung nicht niedriger liegen als die Strahlungsgrenzwerte (GZS) für die zugeordnete Klasse

Nicht notwendig Erlaubt einfache Ergänzung der Anlage durch externe Sicherheitsverriegelung

Schlüsselschalter 4.5

Nicht notwendig

Strahlwarnung 4.6

Abschwächer 4.7

Nicht notwendig

Nicht notwendig

Laser kann nicht betrieben werden, wenn der Schlüssel abgezogen ist

Erzeugt Warnzeichen, optisch oder akustisch, wenn Laser eingeschaltet ist oder wenn Kon densatorbänke gepulster Laser geladen sind

Ein Mittel neben Ein-/Aus-Schalter, um den

Strahl zeitweise zu unterbrechen

Lage der Steuerorgane 4.8

Nicht notwendig Steuerorgane sind so einzuordnen, dass Justiervorgänge ohne

Zugang zu Strahlung über den Strahlungsgrenzwerten von Klasse 1 oder Klasse 2 möglich sind

Beobachtungsoptik 4.9

Emissionswerte an Einblicköffnungen müssen unter den GZS-Werten der Klasse 1 liegen, wenn anwendbar

Richtungsveränderliche

Strahlung 4.10

Versagen des Ablenkmechanismus darf nicht zur Erhöhung der Klasse führen

Bilder 14 und 15 einschließlich festgelegtem Wortlaut Kennzeichnung der Klasse 5.1 bis 5.6

Kennzeichnung der

Strahlaustrittsöffnung 5.7

geforderter Text

Nicht notwendig Entsprechend dem festgelegten Wortlaut

Kennzeichnung der

Serviceöffnung 5.9

Entsprechend der Klasse der zugänglichen Strahlung notwendig

Kennzeichnung der Überbrückung der Sicherheits-

verriegelung 5.9.2

Unter bestimmten Bedingungen entsprechend der Klasse des verwendeten Lasers notwendig

Benutzerinformation 6.1

Bedienungshandbücher müssen Anweisungen für den sicheren Betrieb enthalten

Verkaufs- und Serviceinformation 6.2

Medizinische Geräte

(siehe auch IEC 601-2-22) 7.1

Lichtwellenleiter

(siehe auch IEC 825-2) 7.2

Werbebroschüren müssen Warnschilder entsprechend der Klasse wiedergeben; Wartungshandbücher müssen

Sicherheitsinformationen enthalten

Besondere Kalibrierungsanweisungen erforderlich

Besondere Kalibrierungsanweisungen und Messgeräte sowie Strahlauftreffanzeige erforderlich.

Kabelstecker nur mit Werkzeug lösbar, falls dadurch Gehäuse-Schutzfunktionen aufgehoben und Zugang zu

Strahlung über den Grenzwerten der Klasse 1 möglich werden.

*) In Bezug auf die Steckverbinder für die Schutzverriegelung, den Schlüsselschalter, die Strahlwarnung und den Abschwächer werden Klasse-3B-Laser, die nicht mehr als fünffach die Grenzwerte von Klasse 2 im Wellenlängenbereich von 400 nm bis 700 nm übersteigen, wie Laser der Klasse 3A behandelt.

Anmerkung: Diese Tabelle bietet eine leicht überschaubare Zusammenfassung der Anforderungen. Bezüglich der vollständigen Anforderungen siehe

Text der vorliegenden Norm.

87

■

Lösungsmöglichkeiten

4. Lärm

Lärm kann zu Gehörschäden und anderen Krankheitser scheinungen führen. Lärm kann generell die Gesundheit gefährden und die Arbeit in allen Bereichen des Arbeitslebens (Fertigung, Dienstleistung, Büro etc.) erschweren, z. B. durch:

•

ein erhöhtes Unfallrisiko infolge des Überhörens von

Signalen und Warnrufen oder infolge von Fehlverhal ten durch Ermüdung,

•

verminderte Arbeitsleistung, insbesondere bei

Tätigkeiten mit hohen geistigen Anforderungen,

•

kombinierte Belastung, zusammen mit Ganzkörper schwingungen, Hitze, Kälte, Zugluft, Gefahrstoffen oder bei Zeitdruck und komplexen Arbeitstätigkeiten.

Im Februar 2006 wurde die Lärm-Richtlinie 2003/10/EG

„…über Mindestvorschriften zum Schutz von Sicherheit und Gesundheit der Arbeitnehmer vor der Gefährdung durch physikalische Einwirkungen (Lärm)“ erlassen. Auf grund der darin erfolgten gesetzlichen Verschärfung ge winnt die Lärmreduzierung von Maschinen immer mehr an Bedeutung.

An erster Stelle der Lärmschutzmaßnahmen in der neuen

Lärm-Richtlinie steht die Emissionsminderung durch die

Auswahl von Arbeitsmitteln, die möglichst wenig Lärm verursachen. Besonders effektiv sind in diesem Zusam men hang Maßnahmen zur Lärmminderung an der Quelle. Diese sind wirksamer als ergänzende Schutzmaßnah men, z. B. die Kapselung der Maschine. Denn diese können

Nach teile beinhalten, z. B. verringerte Wahrnehmung nützlicher Informationen durch das Bedienungspersonal, uner wünsch te Erhitzung, Verkleinerung der Öffnungen für Werkstückzuführung und -entnahme.

■

Methodisches Vorgehen

Das Ziel, eine möglichst lärmarme Maschine zu ent wi ckeln, ist in der Regel nur durch methodisches Vorgehen erreichbar. Grundlegende Gestaltungsregeln basieren auf der europäischen Norm EN 11688-1 „Akustik-Richtlinien für die Gestaltung lärmarmer Maschinen und Geräte –

Teil 1: Planung“. Weiterhin sollen einige konstruk tive Bei-

spiele in diesem Kapitel eine erste Orientierungshilfe geben.

Geräuschmechanismus

Schallentstehung Quelle

Schallleitung

Maschinenstruktur

Maschinenstruktur,

Medien

Schallabstrahlung Oberfläche, Öffnungen

Schallleitungskette in Anlehnung an EN 11688

Reduzierung der

Anregungsmechanismen

(Quelle) konstruktive

Beeinflussungsmöglichkeiten

Quelle

Übertragung

Abstrahlung

Der Geräuschmechanismus setzt sich zusammen aus:

Schallentstehung, -leitung und -abstrahlung. Diese drei

Mechanismen bilden die so genannte „Schallleitungskette“. Jedes Glied dieser Kette kann mehr oder weni ger beeinflusst werden. In Bezug auf eine reale Maschi nen struktur kann, aufgrund von Wechselkräften innerhalb der Bauteile der Maschine, parallel zur Schallentstehung die Schallquelle gesehen werden. Die Schallleitung erfolgt dann über die Maschinenstruktur und die Medien (z. B.

Flüssigkeit), so dass letztlich die Schallenergie über die

Bau teiloberflächen bzw. Öffnungen als Luftschall abge strahlt wird.

Hieraus ergeben sich die prinzipiellen Beeinflussungs mög lichkeiten an der Quelle, Übertragung und Abstrah lung zur Konstruktion lärmarmer Produkte. Diese sind nach dem bewährten Muster in primäre und sekundäre

Maßnahmen untergliedert:

Konstruktive Lärmminderungsmaßnahmen primäre Maßnahmen sekundäre Maßnahmen

Reduzierung der

Schallübertragung

Reduzierung der

Schallabstrahlung

Gliederung in primäre und sekundäre Maßnahmen

Für eine systematische Vorgehensweise muss sich der Kon-

strukteur zunächst über die Geräuschmechanismen und deren Beeinflussungsmöglichkeiten in Kenntnis setzen.

88

Lösungsmöglichkeiten

■

Wo nicht durch konstruktive Gestaltung bereits an der

Schallquelle ausreichend niedrige Pegel realisiert werden können, müssen diese durch sekundäre Lärmminderungsmaßnahmen sichergestellt werden. Hier kommt insbeson-

dere die Lärmminderung auf den Übertragungswegen, z. B.

•

durch Kapselung und Körperschallisolierung der

Schallquellen oder

•

Abschirmwände und Schalldämpfer sowie die Lärm minderung am Empfangsort, z. B. durch schallge dämm te Leitstände in Frage.

Bei der Untersuchung der Maschine hinsichtlich des Ge räuschverhaltens empfiehlt sich die folgende Vorgehensweise:

1. Unterteilung der Maschine in Geräusch erzeugende

(aktive) und Geräusch übertragende (passive) Komponenten

2. Ermittlung von Luft-, Flüssigkeits- und Körperschall quellen

3. Verfolgung von Luft-, Flüssigkeits- und Körperschall -

über tragungswegen

4. Bestimmung der Abstrahlflächen der Maschine

5. Feststellung der stärksten Anteile an der Geräusch erzeugung (Quelle, Übertragungswege, abstrahlende

Flächen)

Anschließend lassen sich entsprechend den nachfolgen den Konstruktionsregeln der EN 11688 die Beeinflus sungs möglichkeiten festlegen.

Beeinflussung der Schall entstehung

Luftschallquelle

Flüssigkeitsschallquelle

Körperschallquelle

Turbulenzen

Stöße und Pulsation

Turbulenzen, Stöße und Pulsation

Kavitation

Stöße

Zahneingriff

Rollgeräusche

Massenkräfte (Unwucht)

Reibung u. Selbsterregung

Magnetfelder

Konstruktionsregeln zur Beeinflussung der Schallentstehung

■

Beeinflussung der Schallentstehung

Beeinflussung der Luftschallquellen

Die Lärmentstehung durch Luftschallquellen kann z. B.

vermindert werden durch

•

Verminderung des Arbeitsdrucks,

•

Minimierung der Strömungsgeschwindigkeit

(z. B. Entlüftungsschalldämpfer),

•

Optimierung von Freistrahlauslässen mit dem Ziel, die

Geschwindigkeitsänderungen im Freistrahlquer schnitt zu minimieren (z. B. Blasluft über Vielröhrchendüse),

•

Minimierung der Umfangsgeschwindigkeit von

Rotoren.

Beispiel: Papierförderanlage

Die Papierbögen werden mittels Saugnäpfen erfasst und transportiert, indem ein Unterdruck in den Saugnäpfen erzeugt wird. Bei Erreichen der Ablageposition wird der

Unterdruck abgebaut, so dass der Papierbogen herab fal len kann. Dabei entsteht an der Ansaug- bzw. Ausblasdüse das Strömungsgeräusch.

Notwendige Maßnahmen:

•

Reduzierung des Unterdrucks z. B. um 0,5 bar; damit wird der Schallpegel deutlich vermindert.

•

Verdopplung der Anzahl der Saugnäpfe, um die für den sicheren Papiertransport geforderte gesamte Ansaugkraft sicherzustellen.

Vorher Nachher

Papierförderanlage vor und nach der Lärmminderung

89

■

Lösungsmöglichkeiten

Beeinflussung der Körperschallquellen

Die Lärmentstehung durch Körperschallquellen kommt quasi auf indirektem Weg zustande. Meist wird eine

Ma schinenstruktur durch wechselnde Betriebskräfte zu

Schwingungen angeregt, diese werden von dort weiter ge-

leitet und an akustischen Schwachstellen, z. B. geeignete

Oberflächen, als Luftschall abgestrahlt. Körperschallquellen können u. a. beeinflusst werden durch:

•

Verringerung von Zahnradgeräuschen, z. B. durch

– Verzögerung des Kraftanstiegs an der Einstiegsstelle durch Schrägverzahnung statt Geradverzahnung,

– Einsatz von Kunststoffzahnrädern (bei geringen

Belastungen).

•

Verminderung von Rollgeräuschen, z. B. durch

■

– Verwendung von Gleitlagern (statt Wälzlagern),

– Verbesserung der Nachstellbarkeit von Lagern,

– Verwendung von Kunststoffrollen in Rollenbahnen anstelle von Metallrollen.

•

enge Fertigungstoleranzen

•

hohe Oberflächengüte bei Kraftübertragungen

•

Beseitigung von Unwuchten rotierender Teile

•

Einsatz von Zahnriemen statt Ketten oder Radge trieben

Beeinflussung der Schallübertragung

Die Kapselung der kompletten Maschine oder von Teil aggregaten durch vollständig geschlossene Gehäuse ist eine häufig angewendete sekundäre Lärmminderungs maßnahme. Allerdings ist sie meist sehr kostenintensiv.

Beeinflussung der

Schallübertragung

Luftschallübertragung

Kapselungen

Schallschutzschirme

Schalldämpfer

Flüssigkeitsübertragung Dämmung und Dämpfung

Körperschallübertragung

Masse und Steifigkeit

Schwingungsisolierung

Dämpfung

Konstruktionsregeln zur Beeinflussung der Schallübertragung

Ein sinnvoller Einsatz ergibt sich daher insbesondere dann,

•

wenn eine Haube existiert, die bereits aus sicherheitstechnischen Überlegungen existiert und die sich dann in eine Schallschutzkapselung umwandeln lässt oder

•

wenn der Lärmrichtwert auch bei Durchführung pri mä rer Lärmminderungsmaßnahmen nicht eingehalten werden kann.

Konstruktionsregeln für Schallschutzkapseln

Bei der Ausführung von Schallschutzkapseln müssen unbedingt folgende Grundsätze beachtet werden:

•

Geschlossene Ausführung von Schallschutzkapseln; auch kleine Spalte oder Löcher (z. B. Schlitze, Fugen) sind von Bedeutung und müssen abgedichtet werden.

•

Verwendung von festen Blechen (schalldämmendem

Material) für die äußere Hülle der Schallschutzkapsel.

•

Verwendung von schallabsorbierendem Material im

Inneren der Schallschutzkapsel.

•

Verwendung von Schalldämpfern an Öffnungen für

Lüftung, Kabel, Rohre, Materialtransport usw., wenn notwendig.

•

Vermeidung von festen Verbindungen zwischen der

Schallschutzkapsel und der Maschine; Verringerung der Anzahl von Befestigungspunkten.

In der nachfolgenden Tabelle sind Kapselkonstruktionen in verschiedenen Ausführungsarten und deren Wirksamkeit aufgelistet. Die Kapselkonstruktionen sind dabei in drei Gruppen eingeteilt. Gruppe I ist eine einfache schalldämmende Matte, Gruppe II repräsentiert die einschalige

Kapsel und Gruppe III die gemauerte oder zweischalige

Kapsel.

90

Lösungsmöglichkeiten

■

I

Gruppe

IIa

IIb

Kapselkonstruktion

schalldämmende Matte

Flächengewicht x der Kapselwandung

Abdichtung und zulässige Öffnungsgröße

Körperschalldämmung D (im Allgemeinen erforderlich und dem jeweiligen

Anwendungsfall angepasst)

A-Schallpegel mind. je nach

Schallspektrum

DL

A, K

5 bis 6 kg/m 2 keine besonderen

Abdichtungsmaßnahmen erforderlich, gesamte

Öffnungsfläche < 10%

V keine 3 bis 10 dB nicht schallabsorbierend ausgekleidete einschalige

Kapsel

5 bis 15 kg/m

2 schallabsorbierend ausgekleidete einschalige Kapsel

5 bis 15 kg/m

2 gesamte Öffnungsfläche < 5%

V gesamte Öffnungsfläche < 0,5% V je nach Fall keine oder einfache elastische Lagerung der Schallquelle einfache elastische Lagerung der

Schallquelle oder elastische Fundamenttrennung bei Aufstellung auf gewachsenem Boden

5 bis 15 dB

7 bis 25 dB

IIc schallabsorbierend ausgekleidete einschalige Kapsel

20 bis 25 kg/m 2 gesamte Öffnungsfläche < 0,1% V wie IIb, evtl. Entdröhnung 10 bis 30 dB

IIIa schallabsorbierend ausgekleidete zweischalige Kapsel oder schwere, einschalige

Kapsel (gemauert)

5 bis 10 kg/m je Schale,

2 etwa 100 kg/m

2 gesamte Öffnungsfläche < 0,01%

V doppelt elastische Lagerung der

Schallquelle oder elastische Lagerung mit Fundamenttrennung. Aufstellung und Befestigung der Kapsel wie bei

Abdichtung

20 bis 40 dB

IIIb schallabsorbierend ausgekleidete zweischalige Kapsel oder schwere, einschalige

Kapsel (gemauert)

10 bis 15 kg/m

2 je Schale, etwa 400 kg/m 2

Durchführung und

Zerlegbarkeit möglichst vermeiden wie IIIa 30 bis 50 dB x ohne Tragkonstruktion, schallabsorbierende Auskleidung und Abdeckung (Das gesamte Wandungsgewicht kann das Mehrfache dieses Gewichts betragen)

0 ohne Berücksichtigung ggf. mit Schalldämpfern versehener Öffnungen

D Maßnahmen zur Körperschallisolierung können entfallen, wenn es sich ausschließlich um Strömungsgeräusche handelt. Bei Maschinen, die hohe Körperschallanteile erzeugen, ist die erforderliche Körperschalldämmung zu berücksichtigen v

Anteil der Kapseloberfläche

Ausführungsarten von Kapselungen und deren Wirksamkeit (VDI 2711)

91

■

Lösungsmöglichkeiten

60

50

40

30

20

10

0

63 125 250 500 1k

Einteilung der Kapseln in Abhängigkeit des Einfügedämmmaßes (VDI 2711)

2k

Konstruktionsregeln zur Beeinflussung von

Körperschallübertragung

Hierbei sollten folgende Grundsätze beachtet werden:

•

Erhöhung der Masse im Anregungsbereich

(nur für mittlere und hohe Frequenzen)

•

Erhöhung der Steifigkeit im Anregungsbereich

(nur für hohe Frequenzen)

•

Schwingungsisolierung der Quelle

•

Verstärkung der Dämpfung (wirksam bei mittleren

Frequenzen)

•

Reflexion an Unstetigkeitsstellen, bei hohen Frequen zen mit zusätzlicher Dämpfung an der Quellenseite

(nur für mittlere und hohe Frequenzen).

■

Beeinflussung der Schallabstrahlung

Luftschallabstrahlung

Richtungscharakteristik der Abstrahlung

Dämmung und Dämpfung

Beeinflussung der

Schallabstrahlung

Körperschallabstrahlung

Abstrahlfläche

Ausführung der Verkleidung

Konstruktionsregeln zur Beeinflussung der Schallabstrahlung

Eine Verminderung der Luftschallabstrahlung kann z. B. durch

– Anordnung von Öffnungen an der günstigen Seite

(Richtcharakteristik der Schallabstrahlung) und

– Verwendung von Schalldämpfern o. Schallschirmen vor der Öffnung erzielt werden.

IIIb

IIIa

IIc

IIb

IIa

I

4k 8k

Frequenz [Hz]

Eine Verminderung der Körperschallabstrahlung kann z. B. durch

– Verkleinerung der abstrahlenden Fläche und

– Anwendung von Verkleidungen mit geringerem Ab strahlgrad, z. B. gelochte Platten oder Verkleidung mit

Dämpfungsbelägen, erreicht werden.

Leitfaden zur Messung und Bestimmung der

Emis sions-Schalldruckpegel an Druck- und Papier verarbei tungsmaschinen

Jeder Hersteller oder Inverkehrbringer ist zur verbindli chen und nachprüfbaren Information über die Lärmemissionen der Maschine verpflichtet. Im Rahmen der europäischen Harmonisierung müssen die Lärm-Emissionswerte seit Oktober 2003 nach der europäischen Norm EN 13023

„Geräuschmessverfahren für Druck- und Papierverarbei tungs-, Papierherstellungs- und Ausrüstungsmaschinen –

Genauigkeitsklasse 2 und 3“ sowie weiteren europä ischen

Rahmenmessnormen bestimmt werden.

Zur Bestimmung der Emissions-Schalldruckpegel an

Druck- und Papierverarbeitungsmaschinen hat das Sachgebiet Druck und Papierverarbeitung die Prüfstellen-Info

Nr. 917 erarbeitet. Diese Prüfstellen-Info ist für Maschinenhersteller gedacht, die eigene Messungen durchführen möchten.

Es ist ein Leitfaden, mit dessen Hilfe die notwendigen

Messungen durchgeführt und die benötigten Emissions-

Kennwerte bestimmt werden können. Ein zeitaufwändi ges Studieren der grundlegenden Rahmenmessnormen kann mit diesem Leitfaden entfallen.

Diese Prüfstellen-Info beinhaltet neben den normativen

Zusammenfassungen auch Hilfsblätter für die Messungen und die Bestimmung der Kennwerte so wie ein Muster-

Schallmessprotokoll.

Es ist jedoch empfehlenswert, die notwendigen Normen vorliegen zu haben, da Schallmessungen ausreichende

Routine in der Praxis erfordern. Insbesondere bei geringer

Messerfahrung kann der Leitfaden das abschnittsweise

Einarbeiten in die Rahmenmessnormen nicht ersetzen.

Zur Durchführung der Messung muss die maschinenspezifische Norm EN 13023 vorliegen. Diese Norm enthält die für jede Maschinenart festgelegten Messpunkte und

Betriebsbedingungen.

92

Lösungsmöglichkeiten

■

5. PUR-Schmelzklebstoff-Auftragssysteme

Die nachfolgenden Informationen beziehen sich auf

PUR-Vorschmelzgeräte sowie auf PUR-Schmelzklebstoff-

Auf tragssysteme in Klebebindemaschinen, in denen be stim mungsgemäß reaktive PUR-Schmelzklebstoffe auf der Basis von Diphenylmethandiisocyanat (MDI) einge setzt werden.

Grundsätzlich ist das Verfahren der PUR-Klebebindung technisch so zu gestalten, dass in keinem Betriebszustand gesundheitsschädigende MDI-Emissionen frei werden können.

Schutzmaßnahmen

Der Hersteller einer Maschine oder Anlage, auf der Ge fahr stoffe verarbeitet werden können, muss bei der Kon struktion sicherstellen, dass die Anwender ungefährdet ar beiten können. Dies gilt grundsätzlich auch, wenn die

Maschine oder Anlage zur Verarbeitung von emissions ar-

men, reaktiven PUR-Schmelzklebstoffen, die keine Gefahrstoffe sind, vorgesehen ist. Dazu muss er technische

Schutzmaß nahmen realisieren und dem Anwender Hin weise auf organisatorische und persönliche Schutzmaßnahmen im Sinne der bestimmungsgemäßen Verwen dung in der Betriebs anleitung geben. Die Schutzmaß nahmen und

Hinweise muss der Hersteller in seiner Technischen Dokumentation festhalten. Zusätzlich müssen in der Be triebsanleitung die technischen Maßnahmen aufgelistet sein.

■

Sicherheitstechnische Maßnahmen bei der Konstruktion

•

Vorschmelzgeräte und Auftragssysteme müssen so gestaltet sein, dass beim Betrieb keine gesundheits schädlichen Dämpfe austreten können, z. B. durch

– möglichst gasdichte Schmelzklebstoff-Erwärmung,

– Erfassung möglicher Dämpfe durch weitgehend ge schlossene Konstruktion,

– Absaugung mit mindestens 300 m

3

/h am Klebe-

bin der oder direkte Quellabsaugung am Auftrags system.

Hinweis:

Schlitzdüsenbeleimsysteme sind emissionsarm. Reinigungsarbeiten fallen nicht an. Beim Aufbewahren des heißen Auftragssystems außerhalb der geschlossenen

Auftragsanlage gibt es keine Emissionen, da die Schlitz-

düse verschlossen ist.

Sensor zur Überwachung der Absaugung Absaugung am Klebebinder mit Aktivkohlefilter

93

■

Lösungsmöglichkeiten

•

Im Vorschmelzgerät und im Auftragssystem müssen

Überhitzungen des reaktiven PUR-Schmelzklebstoffs

über die vom Klebstoff-Hersteller angegebenen Verarbeitungstemperatur (in der Regel 150 °C) technisch verhindert werden, z. B. durch Temperaturregelung mit separater Grenztemperaturüberwachung für alle be heizten Einrichtungen.

Hinweis:

Das Vorschmelzgerät ist emissionsarm, wenn es mit einer Temperaturbegrenzung bis 100 °C ausgerüstet ist, so dass beim Beschicken des Vorschmelzgerätes kein MDI in die Atemluft austritt.

•

Bei Vorschmelzgeräten muss für die Dauer des Nach füllvorgangs mit reaktivem PUR-Schmelzklebstoff eine wirksame Absaugung mit mindestens 150 m

3

/h und eine Ab führung der Dämpfe nach außen oder über einen ge eigneten Filter vorgesehen werden. Bei in den Klebebindern integrierten Vorschmelzgeräten kann die zu sätzliche Absaugung am Vorschmelzer entfallen, wenn die Dämpfe beim Fasswechsel von der Absaugung am

Klebebecken mit erfasst werden.

•

Ein Verspritzen heißen Klebstoffs, z. B. durch Bersten der PUR-Schmelzklebstoff-Gebinde beim Ausblasen der Zuleitung und der leeren Fässer (Fass-Schmelz ge rät), muss technisch verhindert sein (z. B. durch eine berstsichere Abdeckung).

•

Beim Rüsten und bei Störungsbeseitigung am Klebe binder, beim Herausziehen, Aufheizen, Aufbewahren und Abkühlen des Auftragssystems außerhalb des

Klebebinders oder bei Reinigungsarbeiten am Auftrags-

system ist tech nisch zu gewährleisten, dass keine gesundheitsschädigenden MDI-Emissionen austreten können. Dies ist z. B. möglich durch

– Abdeckung des Beckens, Einschub in eine abgesaug te Reinigungsstation oder unter eine Abluft haube oder

– Abdeckung des Beckens und direkte Absaugung am Leimaggregat.

•

Werden nach Arbeitsende das Walzenbecken heraus ge fahren, der Klebstoff abgelassen, die Walzen ausgebaut und gereinigt, ist eine Absaugung für diese Tätigkeiten vorzusehen.

•

Ablassmöglichkeit des reaktiven PUR-Schmelzklebstoffes innerhalb des abgesaugten Klebebinders.

•

Überwachung der Absaugung durch entsprechende

Sensoren; bei Ausfall der Absaugung muss eine War nung erfolgen. Der Klebebinder muss leerlaufen. Da nach darf keine Produktion mehr möglich sein.

•

Muster-Messungen als Nachweis zur Einhaltung der

Arbeitsplatzgrenzwerte für 2,4´-MDI und 4,4´-MDI oder der Totalkonzentration reaktiver Isocyanatgrup pen

(TRIG) mit einem anerkannten Messverfahren.

Vorschmelzgerät in Leimaggregat integriert

94

Direktabsaugung am PUR-Leimgerät

Lösungsmöglichkeiten

■

Ablufthaube

■

Hinweise in der Betriebsanleitung

Die Hinweise für Schutzmaßnahmen in der Betriebsan leitung sind immer von den jeweiligen betrieblichen Be dingungen abhängig. Daher zeigen die nachfolgend auf ge führten Hinweise nur eine Auswahl und erheben keinen

Anspruch auf Vollständigkeit.

Technische und organisatorische Schutzmaßnahmen

•

Gewährleistung einer ausreichenden Arbeitsraum be lüftung nach ASR 5 und VDI 2262; bei zusätzlicher Luftbefeuchtung muss auf die Vorschriften der Berufsge nossenschaft für Betrieb, Reinigung und Wartung von

Luftbefeuchtern hingewiesen werden.

•

Für die Verarbeitung von reaktiven PUR-Schmelz klebstoffen dürfen nur geeignete Vorschmelzgeräte und

Auftragssysteme verwendet werden.

•

Gewährleistung einer hinreichend wirksamen Absau gung im Bereich des Auftragssystems und des Vor schmelzgerätes (Mindestabluftmenge am Auftragssystem min. 300 m

3

/h und am Vorschmelzgerät min.

150 m

3

/h).

•

Herstellervorgaben zur Entnahme des heißen Auftrags-

systems aus der Klebebindemaschine, insbesondere bei Auftragssystemwechsel sowie beim Reinigen (z. B.

bei Entnahme des Auftragssystems Deckel auflegen;

Atemschutz benutzen; sofort unter Absaugung schieben; Restmenge PUR innerhalb der Klebebindemaschine ablassen).

•

Nur unbeschädigte PUR-Schmelzklebstoff-Gebinde dürfen verwendet werden. Entleerte Gebinde mit noch heißen Resten nicht offen stehen lassen sowie Gebinde vor Sonneneinstrahlung schützen.

PUR-Leimwerk im Klebebinder

•

Hinweise auf Restgefährdung bei Nichtbeachtung der bestimmungsgemäßen Verwendung: Akut kann MDI lungenreizende Wirkungen, Husten, Schnupfen, Atemnot, Reizungen der Augen sowie Veränderungen am

Immunsystem (Antikörperbildung) bewirken. Bei chronischer Einwirkung sind allergisch bedingte Lungen schäden möglich.

•

Zur-Verfügung-stellen der Ergebnisse der Mustermes-

sun gen für Verwender als Nachweis zur Einhaltung der Arbeitsplatzgrenzwerte für 2,4´-MDI und/oder

4,4´-MDI oder der Totalkonzentration reaktiver Iso cya natgruppen (TRIG) bei bestimmungsgemäßer Verwendung. Hinweis, dass bei wesentlichen Veränderungen am Auftragssystem oder am Vorschmelzgerät oder bei

Klebstoffen mit mehr als 4 % monomeren MDI Mes sun gen durch den Verwender erforderlich sind.

•

Arbeitsmedizinische Vorsorgeuntersuchungen sind bei einer Arbeitsweise entsprechend der bestimmungs-

gemäßen Verwendung nicht erforderlich. Werden Tä tig keiten nicht bestimmungsgemäß ausgeführt, muss der Anwender im Rahmen der Gefährdungsbeurtei lung nachweisen, dass der Arbeitsplatzgrenzwert eingehalten ist und dass kein regelmäßiger Hautkontakt be steht. Ist dies nicht der Fall, müssen arbeitsmedizi ni sche Vorsorgeuntersuchungen entsprechend dem

Grundsatz G 27 „Isocyanate“ durchgeführt werden.

•

Hinweis der Erstellung einer Betriebsanweisung für

Tätigkeiten mit PUR-Schmelzklebstoffen durch den

Anwender auf der Basis des Sicherheitsdatenblattes und der Betriebsanleitung; die Mitarbeiter müssen

über die bestimmungsgemäße Verwendung und die

Restgefahren regelmäßig unterwiesen werden.

95

■

Lösungsmöglichkeiten

Persönliche Schutz- und Hygienemaßnahmen bei

Tätigkeiten mit reaktiven PUR-Schmelzklebstoffen

•

Ist insbesondere beim Herausziehen des heißen Auf tragssystems aus dem Klebebinder, bei dessen Reini gung oder beim Nachfüllen des Schmelzklebstoffs ein

Auftreten von MDI in der Atemluft nicht vollständig auszuschließen, muss für diese Arbeiten eine Atem schutzmaske mit einem Filter A (braun) oder B (grau) zur Verfügung gestellt werden. Auf die Benutzung muss hingewiesen werden.

•

Hautkontakt, z. B. beim Auspacken des Schmelzkleb stoffs, beim Reinigen oder bei der manuellen Handhabung der frischen Produkte, muss vermieden werden.

Die Verwendung von geeigneten Arbeitshandschuhen, z. B. beschichtete Baumwollhandschuhe, ist erforderlich.

•

Beim Nachfüllen des Schmelzklebstoffs und bei Reinigungsarbeiten müssen thermisch beständige Arbeitshandschuhe, z. B. Lederhandschuhe, getragen werden.

Besteht die Gefahr, dass der heiße Schmelzklebstoff verspritzt, ist eine Schutzbrille zu benutzen.

•

Bei Arbeitsende und vor Pausen Hände gründlich reinigen. Eine ausreichende Hautpflege der Mitarbeiter ist sicherzustellen.

•

Mit Schmelzklebstoff verunreinigte Kleidung muss umgehend gewechselt werden.

■

Gefahrstoffmessung

Von Isocyanaten können bei Nichteinhaltung des Arbeitsplatzgrenzwertes (AGW) oder bei Hautkontakt erhebliche

Gesundheitsgefahren ausgehen.

Isocyanate werden vorwiegend über die Atemwege, aber auch über die Haut aufgenommen und können zu Reizerscheinungen der Augen und des Atemtraktes führen. Eine

Gefährdung durch Isocyanate wird durch Geruch kaum wahrgenommen.

Die gesundheitsschädlichen Eigenschaften der Isocyanate beziehen sich auf die freien, noch nicht gebundenen Iso cyanate in Form einatembarer Dämpfe oder Aerosole. In reaktiven PUR-Schmelzklebstoffen sind zwischen >0,1 % bis 4,0 % ungebundene Isocyanate enthalten, die bei Temperaturen über 100 °C in gesundheitsgefährlicher Konzentra tion in die Atemluft austreten können. Von Klebstoffen mit Isocyanat-Gehalten von <0,1 % gehen bei bestimmungsgemäßer Verwendung keine Gesundheitsgefahren aus. Der verarbeitete, vollständig ausgehärtete Klebstoff birgt keine Gefahren mehr, wenn man von Zersetzungsprodukten im Brandfall absieht.

96

Aus diesem Grund muss die Wirksamkeit der technischen

Schutzmaßnahmen mit Mustermessungen bei Verwen dung eines Standard-Klebstoffs (>0,1 bis 4 %) durch den

Hersteller nachgewiesen werden. Dabei muss die Einhaltung der Arbeitsplatzgrenzwerte für 2,4´-MDI und/oder

4,4´-MDI gemäß TRGS 900 oder der Totalkonzentration reaktiver Isocyanatgruppen (TRIG) gemäß TRGS 430 bei bestimmungsgemäßer Verwendung gewährleistet sein. Die

Ergebnisse der Messungen müssen in der Be triebs anlei tung dokumentiert sein.

Detaillierte Informationen und praktische Hilfestellung zur Durchführung der Muster-Messungen wie Messbe din-

gungen, Anordnung der Messpunkte, Anzahl der Messungen sowie der Beurteilung der Messergebnisse enthält das

Infoblatt Nr. 904 des Fachausschusses Druck und Pa pier verarbeitung.

■

Abluft

Die Absaugung der Abluft muss so nah wie möglich an der Emissionsquelle erfolgen und dabei die Luftbewegung durch die Maschinenlaufgeschwindigkeit berücksichtigen.

Die Abluft kann über einen Ventilator bzw. die Einbindung in eine zentrale Absauganlage nach außen oder eine Ab luftreinigung in den Raum zurück erfolgen. Ungereinigte, abgesaugte Luft darf nicht in den Arbeitsbereich zurück geführt werden.

Die Absaugleistung muss mindestens 150 m 3 /h am

Vor schmelzgerät und mindestens 300 m 3 /h am Auftrags-

system betragen. Bei Einbindung in eine zentrale Absauganlage muss die Absaugleistung am Gerät oder Klebebinder mit einem Strömungsmesser geprüft werden.

Eine Abluftreinigung ist über Wasserfilter oder Aktivkohle-

filter möglich. Die Wirksamkeit der Filter muss durch Vorher-/Nachher-Messungen nachgewiesen werden. Beim

Einsatz von Aktivkohlefiltern muss ein Austauschintervall angegeben werden.

Geeig nete Werkstoffe:

– für Behälter, Rohre und Pumpen: Edelstahl, ferri tischer

Stahl, Kesselblech

– als Dichtungsmaterialien: Teflon (PTFE), fluorierter

Polymerkautschuk (FKM, FPK, FFKM)

Ungeeignete Werkstoffe:

Kupfer, andere Buntmetalle und Zink. Viele Kunststoffe und Gummis werden angegriffen und verspröden nach kurzer Zeit.

Lösungsmöglichkeiten

■

12.11

Druckgeräte

In Maschinen können unter Innendruck stehende Sys teme oder Teile integriert sein. An Druckgeräte und Bau gruppen von Druckgeräten, die einem inneren Überdruck

von mehr als 0,5 bar ausgesetzt sind, werden spezielle

An forderungen an Bau und Ausrüstung, Prüfung und

Kon formitätsbewertung sowie Kennzeichnung gestellt.

Es wird hierbei grundsätzlich unterschieden zwischen:

■

Druckbehälter, nach EG-Richtlinie „Einfache

Druckbe hälter“ 2009/105/EG

Einfache Druckbehälter i. S. der Richtlinie sind serienmä ßig hergestellte geschweißte Behälter,

– die zur Aufnahme von Luft oder Stickstoff be stimmt sind,

– die keiner Flammeneinwirkung ausgesetzt werden,

– deren Druck tragende Teile aus unlegiertem Qualitätsstahl oder Aluminium hergestellt sind,

– deren maximaler Betriebsdruck höchstens 30 bar beträgt,

– deren Druckinhaltsprodukt höchstens 10.000 bar x l beträgt,

– deren niedrigste Betriebstemperatur nicht unter -50 °C und deren höchste Betriebstemperatur bei Stahlbehältern nicht über 300 °C und bei Aluminiumbehältern nicht über 100 °C liegt und

– die einfach konstruiert sind, z. B. Zylinder mit gewölb ten Böden.

Einfache Druckbehälter sind beispielsweise Speicherbe hälter in Drucklufterzeugern. Die Regelung zur Prüfung/

Konformitätsbewertung und Kennzeichnung bzw. die Anforderungen an die technische Gestaltung von einfachen, unbefeuerten Druckbehältern werden in der nachstehenden Tabelle in Abhängigkeit der Größe des Druckinhalts produktes von Druckbehältern erläutert.

Druckinhaltsprodukt

PS x V

≤ 50

> 50

50 < PS x V

> 3.000

≤ 3.000

Prüfung/

Konformitätserklärung

–

Kennzeichnung

Angaben über Druckbehälter: max. Druck PS in bar min. Betriebstemperatur T min in °C max. Betriebstemperatur T max

Volumen in Liter in °C

Name oder Markenzeichen des Herstellers

Anforderung

Allgemeine Regeln der Technik in

Mitgliedsstaaten der EG

Angemessenheitsprüfung oder

Baumusterprüfung bei PS x V > 200

Überwachung durch Prüfstelle

EG-Konformitätserklärung oder

EG-Prüfung durch Prüfstelle

EG-Prüfung durch Prüfstelle

Anhang I der EG-Richtlinien

„Einfache Druckbehälter“ (EN 286-1)

EG-Zeichen durch Hersteller u. Angaben über

Druckbehälter

EG-Zeichen durch Prüfstelle mit Kenn-Nummer der Prüfstelle u. Angaben über Druckbehälter

Anhang I der EG-Richtlinien

„Einfache Druckbehälter“ (EN 286-1)

Anhang I der EG-Richtlinien

„Einfache Druckbehälter“ (EN 286-1)

97

■

Lösungsmöglichkeiten

■

Druckgeräte nach Druckgeräterichtlinie

97/23/EG (DGRL)

Kann die Gültigkeit der Richtlinie für einfache Druckbe hälter ausgeschlossen werden, ist die DGRL anzuwenden.

Druckgeräte gemäß DGRL sind:

– Behälter

– Rohrleitungen

– Ausrüstungsteile

·

mit Sicherheitsfunktion (z. B. Sicherheitsventile)

· mit Druck haltendem Gehäuse (z. B. Absperr armaturen).

Die DGRL grenzt bestimmte Druckgeräte aus, wenn diese z. B. von der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG erfasst werden und das Gefahrenpotenzial höchstens der Kategorie I entspricht. Ein Beispiel hierfür sind Hubzylinder innerhalb einer Maschine.

Die Richtlinie schließt allerdings auch solche Druckgeräte aus ihrem Anwendungsbereich aus, die entweder überdimensioniert sind oder die vorrangig für andere Bean spruchungen als Druck ausgelegt sind. Bei diesen Geräten stellt der Druck keinen wesentlichen Faktor für die Kon -

Systematik der Risikoeinstufung

Stoffeigenschaft

Gruppe 1

Gase oder Flüssigkeiten mit Dampfdruck > 1,513 bar

Gruppe 2

Gruppe 1

Behälter mit

PS > 0,5 bar

Flüssigkeiten

mit Dampfdruck

≤ 1,513 bar

Gruppe 2

Ausnahmeregelung: befeuerte oder anderweitig beheizte,

überhitzungsgefährdete Druckgeräte zur Erzeugung von

Dampf oder Heißwasser

98

struktion dar, darüber hinaus sind sie vorrangig dafür ausgelegt, sich zu bewegen, zu drehen oder andere Funktio nen als die Umschließung des Druckes zu erfüllen. Das können z. B. mit Wasserdampf beheizte Zylinder innerhalb einer Maschine sein.

Gemäß der DGRL wird jedes Druckgerät in Abhängigkeit des Gefahrenpotentials in eine „Risikokategorie (I-IV)“ eingeordnet. Die Einstufung resultiert aus der gespeicherten Energie und der Stoffeigenschaft des eingesetzten

Mediums. Entsprechend der Merkmale werden z. B. Fluide in zwei Gruppen eingeteilt:

– Gruppe 1: gefährliche Fluide (z. B. entzündlich, explosiv, giftig)

– Gruppe 2: alle anderen Fluide (z. B. gesundheitsschädlich,

ätzend, reizend)

Die meisten an Druck- und Papierverarbeitungsmaschi nen vorkommenden und unter Druck stehenden Fluide

(z. B. Wasser, Hydrauliköle, Druckflüssigkeiten usw.) wer den in die Gruppe 2 eingeordnet.

Grenzwerte

V > 1 L und PS x V > 25 bar x l

PS > 200 bar sonst sonst

Druck > 1.000 bar

V > 1 L und PS x V > 50 bar x l

V > 1 L und PS x V > 200 bar x l

Druck > 500 bar sonst sonst

Druck > 1.000 bar

PS > 10 bar und

PS x V > 10.000 bar x l sonst

T > 110 °C; V > 2 l

Risikoeinstufung gemäß

Diagramm 1

Diagramm 2

Diagramm 3

Diagramm 4

Diagramm 5

Lösungsmöglichkeiten

■

■

Risikoeinstufung

Die Risikoeinstufung erfolgt unter Zuhilfenahme von Diagrammen im Anhang II der DGRL.

Druckgeräte, die die in der DGRL beschriebenen Grenz -

werte überschreiten, müssen

– die grundlegenden Sicherheitsanforderungen des

Anhangs I der Richtlinie erfüllen,

– einem Konformitätsbewertungsverfahren unterzogen werden und

– eine CE-Kennzeichnung tragen.

Druckgeräte, die höchstens die in der DGRL beschriebenen

Grenzwerte erreichen, müssen

– in Übereinstimmung mit der guten Ingenieurpraxis ausgelegt und hergestellt sein. D. h., dass diese Druckgeräte unter Berücksichtigung aller relevanten Fakto ren, die ihre Sicherheit beeinflussen, zu entwerfen sind.

Außerdem muss das Gerät so gefertigt und überprüft sein, dass, wenn es unter vorhersehbaren oder vernünf-

tigerweise vorhersehbaren Bedingungen benutzt wird, seine Sicherheit während seiner vorgesehenen Lebensdauer gewährleistet ist.

Anforderungen

Nationales Normenwerk

(Ingenieurpraxis)

keine CE-Kennzeichnung

Nationales Normenwerk

(Ingenieurpraxis)

keine CE-Kennzeichnung

(Kat. I, II, III und IV)

Grundlegende Sicherheitsanforderungen nach Anhang I

hinsichtlich

• Auslegung

• Herstellung

• Prüfung

• Ausrüstung

• Installation

Konformitätsbewertungsverfahren in Abhängigkeit der Risikokategorie

Nationales Normenwerk

(Ingenieurpraxis)

keine CE-Kennzeichnung

– Benutzungsanweisungen beigefügt haben,

– mit der Herstelleradresse gekennzeichnet sein und

– dürfen keine CE-Kennzeichnung tragen.

Rohrleitungen im Bereich der Druck- und Papierverarbei tungsmaschinen liegen i. d. Regel unterhalb der Grenz wer te. Diese sind bei Gasen der Gruppe 2, z. B. Druckluft lei tungen, erst überschritten, wenn der Nenndurchmes ser DN größer als 32 mm und das Produkt PS x DN größer als 1.000 ist. Bei Hydraulikleitungen sind die Grenzwerte

überschritten, wenn der Druck PS größer als 10 bar,

DN größer als 200 mm und das Produkt PS x DN größer als 5.000 ist.

Diagramm 2

PS (bar)

10.000

1.000

IV

PS = 3.000

III

PS = 1.000

200

50

PS

•

PS

•

V =

V = 1.000

PS

•

PS

•

V = 200

V = 50

10

Artikel 3

Absatz 3

1

0,5

I

IV PS = 4

II III

PS = 0,5

100

400 2.000

1.000

10.000

V (l)

0,1 1

PS (bar)

10.000

Diagramm 4

I

PS = 1.000

1.000

500

100

10

Artikel 3

Absatz 3

10

II

PS

•

V = 10,000

PS = 500

I

PS = 10

1

0,5

PS = 0,5

0,1 1 10 100 1.000

10.000

100.000

V (l)

Diagramme 2 und 4 Art. 3, Anhang II für Druckbehälter und Fluide der Gruppe 2

99

■

Lösungsmöglichkeiten

I

Risikokategorie Wahl des Moduls ohne Qualitätssicherung (QS)

A

Interne Fertigungskontrolle

II A1

Interne Fertigungskontrolle mit Überwachung der Abnahme

Wahl des Moduls mit Qualitätssicherung (QS)

–

III

IV

B + C1

Baumusterprüfung + Konformität der Bauart

B1 + F

Entwurfsprüfung + Prüfung der Produkte

G

Einzelprüfung

B + F

Baumusterprüfung + Prüfung der Produkte

D1

QS Produktion

E1

QS Produkt

B1 + D

Entwurfsprüfung + QS Produktion

B + E

Baumusterprüfung + QS Produkt

H

Umfassende QS

B + D

Baumusterprüfung + QS Produktion

H1

Umfassendes QS mit Entwurfsprüfung

+ Überwachung der Abnahme

Zuordnung zwischen Risikokategorie und Prüfmodulen bzw. -kombinationen

■

Konformitätsbewertungsverfahren

Für das Konformitätsbewertungsverfahren sind jeder

Risikokategorie Prüfmodule bzw. Prüfmodulkombinatio nen zugeordnet, die der Hersteller frei wählen kann.

Benannte Stellen sind europäisch notifizierte Prüfstellen.

Sie übernehmen in den Fällen, in denen die Einschaltung einer neutralen Stelle erforderlich ist, die Aufgaben im Zusammenhang mit den Konformitätsbewertungsverfahren.

Inhaltlich bestehen die Module im Wesentlichen aus drei

Punkten:

– Beschreibung des Verfahrens, mit dem der Hersteller sicherstellt und erklärt, dass die betreffenden Druckgeräte die Anforderungen der Richtlinie erfüllen.

– Festlegung der von einer benannten Stelle durchzu füh-

renden Prüfungen und Überwachungsmaßnahmen.

– Festlegung der zu erstellenden Unterlagen und Dokumentation.

Innerhalb der Kategorien II - IV hat der Hersteller die Auswahl zwischen Modulen mit Produktprüfung durch eine

Benannte Stelle (stichprobenweise bzw. Einzelprüfung) oder Modulen mit QS-System.

■

Kennzeichnung und Konformitätserklärung

Druckgeräte, die unter eine Kategorie der EG-Druckge rä terichtlinie fallen, müssen mit der CE-Kennzeichnung versehen sein. Für Geräte ab Kategorie II muss zusätzlich die

Kenn-Nummer der Benannten Stelle angebracht sein, die für die Produktionsüberwachung hinzugezogen wird.

Mit Ausnahme des Moduls A „Interne Fertigungskontrolle“, das auf Druckgeräte der Kategorie I angewendet wird, ist bei allen Modulen eine so genannte Benannte Stelle beteiligt.

100

Lösungsmöglichkeiten

■

Zusätzlich zur CE-Kennzeichnung stellt der Hersteller eine schriftliche EG-Konformitätserklärung aus. Die Konformitätserklärung enthält insbesondere folgende Angaben:

– angewandte Konformitätsbewertungsverfahren

– die gegebenenfalls für die Produktionsüberwachung zuständige Benannte Stelle

– Verweise auf gegebenenfalls vorhandene Bescheini gungen und verwendete Spezifikationen

Außerdem müssen Druckgeräte mit folgenden Angaben gekennzeichnet sein:

– Identität des Herstellers (Name, Anschrift etc.)

– Herstellungsjahr

– Typ-, Seriennummer o. Ä.

– zulässige obere/untere Grenzwerte (max. Druck, max./ min. Betriebstemperatur etc.)

– sonstige technische Daten (Volumen, Nennweite, Prüfdruck, Prüfdatum, Leistung etc.)

– erforderlichenfalls Warnhinweise

■

Betriebsanleitung

Alle Druckgeräte werden beim Inverkehrbringen mit einer

Betriebsanleitung versehen, die alle notwendigen sicherheitsrelevanten Informationen zu Montage, Inbetrieb nah-

me, Benutzung und Instandhaltung enthält. Außerdem sind Angaben wie auf dem Fabrikschild und ggf. techni sche Dokumente, Zeichnungen und Diagramme für das

Verständnis der Betriebsanleitung, zu machen. Weiterhin muss auf die Restgefahren und Gefahren bei unsachge mäßer Verwendung hingewiesen werden.

■

Abnahmeprüfung

Alle Druckgeräte unterliegen, in Abhängigkeit der Risiko kategorie, einer Abnahmeprüfung. Hier liegt die Schnitt stelle zwischen den Beschaffenheitsanforderungen der

DGRL und den Betriebsanforderungen der Betriebssicherheitsverordnung.

Die Abnahmeprüfung beinhaltet:

– Ordnungsprüfung (z. B. Unterlagen müssen den Be stimmungen der DGRL entsprechen)

– Prüfung der Ausrüstung

– Prüfung der Aufstellung

– Festlegung der Prüffristen der wiederkehrenden

Prüfungen

sicherheitstechnische

Anforde rungen an Baugruppen von

Druck- und Papierverarbeitungs maschinen

13.1 Schneidende Maschinen- und Werkzeugteile

Messer müssen in der Ruhe- und Arbeitsposition so gesichert sein, dass Verletzungen durch die Schneide nicht möglich sind.

Folgende Sicherungen sind erforderlich:

• Feststehende Messer

Die Messerschneide muss soweit möglich durch eine trennende Schutzeinrichtung gesichert sein.

• Kreiswerkzeuge (Kreismesser, Perforiermesser,

Rotationsschlitzwerkzeuge)

An Schneidemaschinen mit Kreismessern müssen die Einzugstellen und der nicht zum Schneiden benutzte Teil des

Kreismesserum fanges gegen unbeabsichtigtes Berühren gesichert sein, z. B. durch eine Schutzeinrich tung je Messer oder eine Schutzeinrichtung für die gesamte Arbeitsbreite

(alle Messer).

Sicherung eines Rotationsmessers: der Schutz muss das Messer bis auf die Schneidstelle verdecken

101

■

Lösungsmöglichkeiten

13.2 Anleger, Ausleger (Stapelhub- und

-absenkeinrichtungen)

Für die sichere Auslegung der Lastaufnahmemittel (z. B.

Stahlgelenkketten) und Stapelhub- und -absenkeinrich tungen werden nach EN 1010-1 folgende Forderungen erhoben:

•

Für Produktformatflächen über 2,5 m 2 muss die Bruch-

kraft der Stahlgelenkketten mindestens das 6fache,

•

für Produktformatflächen bis 2,5m

2 mindestens das

3fache der zulässigen statischen Belastung betragen.

Bei einem Bruch des Lastaufnahmemittels müssen Stapel-

hub- und -absenkeinrichtungen für Produktformatflächen

über 2,5 m 2 mit einer Hubhöhe über 1,5 m so gesichert sein, dass sich das Lastaufnahmemittel nicht mehr als

100 mm bewegen kann.

Die Gefahrstelle zwischen Stapeltragplattenkanten und

Standflächen müssen wie folgt gesichert sein:

Ein automatisches Absenken darf grundsätzlich nur bis zu einer Höhe von 120 mm (Abstand zwischen Unterkante

Platte und Flurebene) möglich sein.

Ein weiteres Absenken der Platte ist im Tippbetrieb möglich, wenn

•

Anleger (Produktformatflächen) maximal 1m 2 groß sind,

•

Ausleger (Produktformatflächen) maximal 0,175 m 2 groß sind.

Bei größeren Formaten muss zusätzlich mindestens eine der folgenden Maßnahmen getroffen werden:

•

ausweichende, nicht schaltende, überkragende Blen den, deren Vorderkanten mindestens 250 mm über die gefahrbringenden Kanten hervorstehen

•

BWS vor Stapeltragplattenkanten

•

waagerechter Abstand von 300 mm zwischen der senk-

rechten Projektion des äußeren Maschinenge stells und den Stapeltragplattenkanten; die abweisenden Teile des Maschinengestells dürfen dabei höchstens 1,5 m

über der Standfläche angeordnet sein. Tragarme, die in den Sicherheitsabstand (300 mm) hineinragen, müssen eine Mindestbodenfreiheit von 120 mm haben.

•

Schaltleisten oder Schaltbügel

•

Abstand zwischen Tipptaster und nächstgelegener

Quetschstelle zwischen Platte und Standfläche muss mindestens 850 mm betragen (gilt nur für Anleger)

An Anlegern von Zusammentrag maschinen dürfen durch die

Bewegun gen der Vereinze lungselemente keine Verletzungs gefah ren entstehen. Eine Sicherung ist z. B.durch Reststapel über wachungen an den Anlegern möglich, an denen die Falz bö gen von der Stapelunter seite der Maschine zugeführt werden.

Sicherung durch abweisende Teile des Maschinengestells an der

Auslage einer Bogenoffsetmaschine

An Anlegern der Papierverarbeitung werden verschiedene

Gefahrstellen durch das Material verdeckt. Das Material kann zur Sicherung der Gefahrstelle benutzt werden, wenn eine Reststapelsicherung gewährleistet, dass der

Anleger zum Stillstand gekommen ist, bevor der letzte

Bogen eingezogen oder entnommen worden ist. Ein Stillsetzen des Anlegers kann durch einen Positionsschalter und/oder eine Lichtschranke ausgelöst werden.

102

Lösungsmöglichkeiten

■

Sicherung durch abweisende Teile des Maschinengestells (Abmessungen)

13.3 Rollenab- und -aufwickeleinrichtungen an Maschinen

Die Einzugstellen zwischen Materialrolle und Anpress walze, Tragwalze oder Stützwalze müssen an Rollenab- und

-aufwickeleinrichtungen von Maschinen durch trennende

Schutzeinrichtungen oder Schutzeinrichtungen mit An näherungsreaktion gesichert sein.

Die Sicherung muss bei jedem Materialrollendurchmesser wirksam sein. Ein seitlicher Zugriff in die Einzugstelle muss hierbei verhindert sein.

Sicherung der Einzug stelle an Rollen auf wickelein rich-

tun gen mit Anpassung der Schutzeinrich tung an sich verändernde Rollen-

durch messer

Sicherung des Ge fahr bereichs an einem Rollenwechsler einer

Illustra tionsoffsetdruckmaschine durch BWS

Lassen sich Gefahrstellen zwischen Einhebearmen bzw.

Rollenstern und Maschinengestell nicht durch konstruk tive Maßnahmen vermeiden oder sichern, dürfen die Einhebearme bzw. der Rollenstern nur im Tippbetrieb bewegt werden können. Hierbei muss vom Bedienort des Tipptasters aus ebenfalls die Gefahrstelle eingesehen werden können.

Bei automatischer und manueller Rollenbestückung muss der gesamte Gefahrbereich an der Abrollung durch be rührungslos wirkende oder trennende Schutzeinrich tun gen gesichert sein. Die Anforderungen an den halbauto ma tischen Rol lentransport sind in der EN 1010-1 geregelt.

Die Spannkonen dürfen nur im Tippbetrieb eingefahren werden. Hierbei muss vom Standplatz am Tipptaster die

Gefahrstelle zwischen den Spannkonen und der Materialrolle aus eingesehen werden können. Die Tippgeschwin digkeit von 5 m/min darf nicht überschritten werden.

Bei Bereichssicherung durch BWS muss am Rollenwechsler eine zusätzliche Lichtschranke installiert sein, die während des Mutingvorgangs der beiden unteren Lichtschranken beim Durchfahren der Rolle aktiv bleibt.

103

■

Lösungsmöglichkeiten

14. Trocknungstechnik von Druckmaterialien

Der Begriff Trocknung steht für alle Vorgänge, die nach der

Farbübertragung stattfinden und zu einer stabilen Ver bin dung zwischen Bedruckstoff und Druckfarbe füh ren. Die

Druckfarbe wird dabei in einen festen Zustand überführt.

In Abhängigkeit vom Aufbau der Druckfarbe kann die

Tro cknung durch chemische Reaktion (Oxidation und Poly-

me risation), physikalische Vorgänge (Wegschla gen,

Ver duns ten) oder durch die Kombination beider erfolgen.

14.1. Verdunstungstrocknung

Im Rollenoffset (Heatset) werden spezielle Druckfarben verwendet, die einen hohen Anteil fest werdender Bindemittel und als Lösemittel ca. 35 % hoch siedende Mineral-

öle mit einem Siedebereich von 250 bis 290 °C enthalten.

Bei Trocknungstemperaturen bis zu 315 °C verdunsten im

Heißluftstrom bis zu 85% der eingesetzten Öle.

Die technische Lüftung der Lösemitteldurchlauftrockner

(Heatset-/Schwebetrockner) muss so ausgelegt und be trieben werden, dass sich beim Verdampfen der Löse mittel aus der Farbe zu keinem Zeitpunkt im Inneren des

Trockners gefährliche, explosionsfähige Lösemittel dampf/

Luft-Gemische bilden können. Speziell für Löse mit tel durchlauftrockner mit direkter Beheizung durch Gasflammen in den Umluftkreisläufen muss die Lösemittel kon zen-

tration im Inneren auf 25% der UEG (untere Explosions grenze), bei Überwachung der brennbaren Stoffe auf 35% der UEG begrenzt sein.

Heatset-Schwebetrockner für Rollenoffsetmaschinen

104

Bei vorgegebenem Abluftvolumen des Trockners kann der höchste zulässige Lösemitteldurchsatz, d. h. die maximale Lösemittelmenge pro Stunde, entsprechend Anhang

B.2 der Europanorm EN 1539 berechnet werden. Die Richtigkeit der Berechnungen ist bei Inbetriebnahme des Tro ck-

ners messtechnisch zu überprüfen. Dabei sind die un güns tigsten Verhältnisse, die zu einer maximalen Löse mittel dampfkonzentration führen können, zu berücksichtigen:

•

höchste Trocknertemperatur

•

größte Bahngeschwindigkeit

•

größte Papierbahnbreite

•

Papiere mit niedrigem Flächengewicht

•

maximaler Farbauftrag.

Beim Einsatz automatischer Gummituchwaschanlagen ist aus Gründen des Explosionsschutzes auf die korrekte

Einstellung des Abluftvolumenstromes in Kombination mit dem höchstzulässigen Durchsatz an Waschmitteln beim Gummituchwaschen zu achten. Grundsätzlich ist der maximale Waschmitteldurchsatz beim Gummituch waschen an das beim Waschen zur Verfügung stehende

Abluftvolumen des Trockners anzupassen.

Durch eine Messung muss nachgewiesen werden, dass die eingebrachte Waschmittelmenge den maximal zulässigen Waschmitteldurchsatz nicht überschreitet. Die

Messung muss ebenfalls unter den ungünstigsten Be triebs bedingungen durchgeführt werden, die zu einer maximalen Lösemitteldampfkonzentration im Trockner führen können:

•

höchste Trocknertemperatur

•

minimale Produktionsgeschwindigkeit (niedrigste

Waschgeschwindigkeit)

•

maximale Papierbahnbreite

•

minimale Waschzeit

•

maximale Waschmitteleingabe gemäß Berechnung.

In den Messberichten sind neben der Berechnung auch die entsprechenden maschinentechnischen Randbedin gungen ausreichend zu dokumentieren.

Für die Trocknung von Druckfarben, die niedrig siedende

Lösemittel enthalten, wie sie im Tief- und Flexodruck verwendet werden, kommen vorwiegend Prallstrahltrockner zum Einsatz. Die Trocknungstemperaturen liegen im Re gelfall unter 100 °C. Die Lösemitteldampfkonzen tration im Inneren der Trockner ist entsprechend EN 1539 durch technische Lüftung auf 50 % der UEG zu begrenzen, wenn

80 % der Zündtemperatur des verwendeten Lösemittels

(Grenztemperatur) an keiner Stelle im Trocknerinneren

überschritten sind.

Lösungsmöglichkeiten

■

Lösemittel

Ethanol

Ethylacetat

Toluol

Zündtemperatur (°C)

425

460

535

Grenztemperatur (°C)

340

368

428

14.2 Ultraviolett-(UV-)Trocknung

Der Einsatz von UV-Farben und UV-Lacken kann prinzi piell bei allen gängigen Druckverfahren z. B.

•

UV-Flexodruck

•

UV-Offsetdruck

•

UV-Tiefdruck

•

UV- Siebdruck und UV-Tampondruck

•

UV-Inkjetdruck erfolgen. Im Gegensatz zur konventionellen oder physikalischen Trocknung handelt es sich bei der UV-Trocknung um eine chemische Trocknung durch härtende UV-Strahlung. Bedingt durch die energiereiche UV-Strahlung der

Trockner und die reaktiven UV-Farben und UV-Lacke sind besondere Maßnahmen für den Gesundheitsschutz not wendig. Das betrifft im Einzelnen den Hand- und Haut schutz gegenüber UV-Farben und UV-Lacken, den Schutz vor direkter oder indirekter UV-Strahlung und den Schutz vor Ozon.

Die Strahlung muss durch Abschirmung, Schutzfilter oder

Blenden so abgeschirmt sein, dass keine gesundheitsge fährliche Strahlung nach außen treten kann.

Verkleidungen und Verdeckungen, die häufig oder für

Rüstarbeiten abgenommen werden, müssen mit der

Strahlungsquelle so gekoppelt sein, dass diese beim

Öffnen oder Entfernen der Schutzeinrichtungen zwangsläufig abgeschaltet wird (BGR 107 Nr. 4.5.1).

UV-Trockner sind generell mit ausreichend wirksamen

Luftabsaugungen zu betreiben, um zu gewährleisten, dass neben der durch die UV-Strahlung erzeugten Wärme auch das gebildete Ozon nicht in den Arbeitsraum gelangen kann. Die Absaugung muss so beschaffen sein, dass ein

Betreiben des UV-Trockners nur bei laufender Absaugung möglich ist.

Beim Parallelbetrieb von UV-Trocknern und automatischen

Zylinderwaschanlagen besteht ein erhöhtes Brand- und

Explosionsrisiko. Entweder sind Waschanlage und UV-

Trockner gegeneinander zu verriegeln oder der zulässige gefahrlose Parallelbetrieb ist durch aussagefähige Mes sungen (Oberflächentemperaturen und Lösemitteldampf-

Konzentrationen im Nahbereich des Trockners im Inneren der Druckmaschine) gegenüber der Berufsgenossenschaft nachzuweisen.

14.3. Infrarot-(IR-)Trocknung

Infrarot-Beheizungen von Infrarot-Lösemitteldurch lauftrocknern müssen explosionsgeschützt ausgeführt sein.

Das ist nicht notwendig, wenn durch geeignete Luftfüh rung sichergestellt ist, dass die Beheizung nur von Frischluft umspült ist und mit Lösemitteln angereicherte Luft nicht zu den Teilen der Heizung gelangen kann, deren

Temperatur über der Zündtemperatur liegt. Die Frischluftzufuhr an diesen Teilen muss so lange aufrecht erhalten bleiben, bis die Temperatur unter die Grenztemperatur

(Grenztemperatur = 80 % Zündtemperatur) abgesunken ist. Bei Ausfall der Frischluftzufuhr oder bei Stillstand der Trans porteinrichtung muss die Beheizung selbsttätig abschalten (siehe auch BGR 107 Nr. 4.3).

14.4 Elektronenstrahl-(ES-)Trocknung

An Elektronenstrahl-Durchlauftrocknern darf die Strah lenexposition für das Bedienpersonal bei dauerndem Aufenthalt in den allgemein zugänglichen Bereichen die für die Bevölkerung zugelassenen Werte nicht überschreiten.

Bezüglich der zulässigen Grenzwerte für Störstrahlung

(Röntgenstrahlung) sind die Strahlenschutzverordnung und die Röntgenverordnung zu beachten.

Für die konstruktive Ausführung gilt, dass Verkleidungen und Verdeckungen, die häufig oder für Rüstarbeiten abgenommen werden, so mit der Strahlungsquelle verriegelt sein müssen, dass vor Öffnen oder Entfernen der Schutz einrichtungen die Strahlungsquelle zwangsläufig abge schaltet wird. Dies gilt auch für Verkleidungen und Verdeckungen, die z. B. für Instandhaltungsarbeiten abge nommen werden, wenn sie innerhalb einer Arbeitsschicht mindestens einmal abgenommen werden. Darüber hin aus muss, soweit erforderlich, an den sicherheits rele van ten

Stellen des Elektronenstrahl-Durchlauftrockners eine

Strahlungsüberwachung vorhanden sein (BGR 107 Nr. 4.6

und RöV §5 in Verbindung mit §§ 2b, 19 RöV).

105

■

Anhang

Bildzeichen von Ventilen, Stell- und

Steuergliedern

Druckregelventile

• Einstellbares Druckbegrenzungsventil

(Überdruckventil; DBV):

Das DBV hat die Aufgabe, den Systemdruck auf einen bestimmten vorgegebenen Wert zu begrenzen. In ihm wird der Eingangsdruck des Ventils geregelt. Bei Erreichen oder

Überschreiten des über die Feder vorgegebenen Druckwertes wird der Durchgang geöffnet und das Druckmedium fließt entweder in den Tank zurück (Hydraulik) oder wird ins Freie abgelassen (Pneumatik).

• Rückschlagventile

Einfaches Rückschlagventil

Das einfache Rückschlagventil gibt den Durchfluss in einer Richtung frei und sperrt ihn in der Gegenrichtung vollständig. Der Dichtkörper (Kugel, Platte oder Kegel) wird allein durch die Druckkraft der Druckflüssigkeit auf den Sitz gedrückt.

• Rückschlagventil mit Rückstellfeder

Beim Rückschlagventil mit Rückstellfeder wird der Dichtkörper mittels einer Rückstellfeder auf den Sitz zurückgedrückt. Erst bei definiertem Druck (Federkraft) erfolgt die

Öffnung.

Symbol / Druckbegrenzungsventil als Schieberventil (Hydraulik)

• Einstellbares Druckregelventil

(Druckminderventil; DRV):

Das DRV mindert den Ausgangsdruck (Verbraucherdruck) unter den Druck des Fluidsystems und hält ihn konstant.

• Entsperrbares Rückschlagventil

Bei einem entsperrbaren Rückschlagventil besteht die

Möglichkeit, die Sperrung durch ein Steuersignal aufzuheben. Damit wird das Ventil wahlweise in beide Richtungen durchströmbar. Dadurch können z. B. Zylinder in

Zwischenstellungen angehalten werden. Die Absperrung kann durch Druckausfall oder durch ein gezieltes Steuersignal eingeleitet werden.

Symbol / (2-Wege-)Druckregelventil (Hydraulik)

Entsprechend der Aufgabe des Druckregelventils, den

Ausgangsdruck zu regeln, wird dieser auf die Stirnseite

AK des Steuerkolbens geleitet und dort mit der Kraft FF der Regelfeder verglichen. Die Kräfte am Ventilschieber sind stets ausgeglichen.

• Drosselrückschlagventile

Das Drosselrückschlagventil vereint Rückschlagventil und Drossel. Beide Elemente sind parallel zueinander angeordnet. Diese Ventile dienen in der Fluidtechnik der Geschwindigkeitsreduzierung in einer Bewegungsrichtung.

106

Anhang

■

• Drosselventile

– Nicht verstellbares Drosselventil

Beim nicht verstellbaren Drosselventil erfolgt die Beeinflussung des Volumenstroms über eine konstante Verengung des Querschnitts.

– Einstellbares Drosselventil

Beim einstellbaren Drosselventil lässt sich die Verengung des Querschnitts und somit die Beeinflussung des Volumenstroms verändern. Die Einstellung des Drosselventils erfolgt entweder von Hand, mechanisch, pneumatisch oder elektrisch.

Verbindungen und Durchflussrichtungen von Wegeventilen

Angabe der Verbindungen in der Symboldarstellung

1

Innerhalb der Quadrate (Schaltstellungen) werden die jeweiligen Verbindungen durch Linien dargestellt.

2

Die Durchflussrichtung wird mit einem Pfeil angegeben

Beispiel

3

Sperrungen werden durch Querstriche innerhalb der

Quadrate dargestellt

Beispiel

Wegeventile (WV)

Symboldarstellung und Bezeichnung der Wegeventile

• Schaltstellungen

Jede einzelne Schaltstellung eines Wegeventils wird durch ein Quadrat dargestellt. Die einzelnen Schaltstellungen können mit den Buchstaben a, b, ... oder den

Zahlen 1, 2, ... bezeichnet werden. Die Stellung 0 bleibt der Ruhestellung vorbehalten.

Anzahl der Schaltstellungen: 2; Ruhestellung: 0

Die Anschlüsse des Ventils können durch festgelegte

Bezeichnungen angegeben werden

Arbeitsleitung

Druckleitung

Abfluss (zum Tank)

Steuerleitung

Leckölleitung

Beispiel

A, B, C, ...

P

T, R, S, ...

X, Y, Z, ...

L

2, 4 (gerade Zahl)

1

3, 5 (ungerade Zahl)

12, 14

Anzahl der Schaltstellungen: 3; Ruhestellung: 1

107

■

Anhang

• Bezeichnung der Wegeventile

Die Wegeventile werden einerseits durch die Anzahl der

Anschlüsse, andererseits durch die Anzahl der möglichen

Schaltstellungen bezeichnet:

x/y-Wegeventil

Anzahl der Schaltstellungen

Anzahl der Anschlüsse

Beispiele

Anzahl der Anschlüsse: 4

Anzahl der Schaltstellungen: 2

Bezeichnung des Wegeventils: 4/2-Wegeventil

• Betätigung der Wegeventile

– Betätigung mit der Hand oder mit dem Fuß

– Mechanische Betätigung

– Elektromagnetische Betätigung

– Sonstiges

Anzahl der Anschlüsse: 4

Anzahl der Schaltstellungen: 3

Bezeichnung des Wegeventils: 4/3-Wegeventil

108

Anhang

■

Richtlinien und Normen

Europäische Richtlinien

• EG-Lärmrichtlinie 2003/10/EG

• EG-Maschinenrichtlinie 2006/42/EG

• EG-Niederspannungsrichtlinie 2006/95/EG

• EG-Richtlinie über einfache Druckbehälter 2009/105/EG

• ATEX-Richtlinie 94/9/EG

Normen

• EN 286-1

Einfache unbefeuerte Druckbehälter für Luft oder

Stickstoff – Teil 1: Druckbehälter für allgemeine Zwecke.

• EN 349

Sicherheit von Maschinen– Mindestabstände zur

Vermeidung des Quetschens von Körperteilen.

• EN 482

Arbeitsplatzatmosphäre – allgemeine Anforderungen an die Leistungsfähigkeit von Verfahren zur Messung chemischer Arbeitsstoffe.

• EN 574

Sicherheit von Maschinen – Zweihandschaltung, funktionelle Aspekte, Gestaltungsleitsätze.

• EN 614-1

Sicherheit von Maschinen – Ergonomische Gestaltungs grundsätze – Teil 1: Begriffe und allgemeine Leitsätze.

• EN 614-2

Sicherheit von Maschinen – Ergonomische Gestaltungs grundsätze – Teil 2: Wechselwirkungen zwischen der

Gestaltung von Maschinen und den Arbeitsaufgaben.

• EN 626-1

Sicherheit von Maschinen – Reduzierung des Gesund heitsrisikos durch Gefahrstoffe, die von Maschinen ausgehen – Teil 1: Grundsätze und Festlegungen für Maschinen-

her steller.

• EN 626-2

Sicherheit von Maschinen – Reduzierung des Gesund heitsrisikos durch Gefahrstoffe, die von Maschinen ausge-

hen – Teil 2: Methodik beim Aufstellen von Über prüfungsverfahren.

• EN 689

Arbeitsplatzatmosphäre – Anleitung zur Ermittlung der inhalativen Exposition gegenüber chemischen Stoffen zum

Vergleich mit Grenzwerten und Messstrategie.

• EN 894-1

Sicherheit von Maschinen – Ergonomische Anforderun gen an die Gestaltung von Anzeigen und Stellteilen –

Teil 1: Allgemeine Leitsätze für Benutzer-Interaktion mit

Anzeigen und Stellteilen.

• EN 894-2

Sicherheit von Maschinen – Ergonomische Anforderun gen an die Gestaltung von Anzeigen und Stellteilen –

Teil 2: Anzeigen.

• EN 894-3

Sicherheit von Maschinen – Ergonomische Anforderun gen an die Gestaltung von Anzeigen und Stellteilen –

Teil 3: Stellteile.

• EN 953

Sicherheit von Maschinen – Allgemeine Anforderungen an Gestaltung und Bau von feststehenden und bewegli chen trennenden Schutzeinrichtungen.

• EN 1005-2

Sicherheit von Maschinen – Menschliche körperliche

Leis tung – Teil 2: manuelle Handhabung von Gegen stän den in Verbindung mit Maschinen.

• EN 1005-3

Sicherheit von Maschinen – menschliche körperliche

Leis tung – Teil 3: Empfohlene Kraftgrenzen bei Maschi nen-

be tätigung.

• EN 1010-1

Sicherheit von Maschinen – Sicherheitsanforderungen an Konstruktion und Bau von Druck- und Papierverarbei tungsmaschinen – Teil 1: Gemeinsame Anforderungen.

• EN 1010-2

Sicherheit von Maschinen – Sicherheitsanforderungen an Konstruktion und Bau von Druck- und Papierverarbei tungsmaschinen – Teil 2: Druck- und Lackiermaschinen einschließlich Maschinen der Druckvorstufe.

• EN 1010-3

Sicherheit von Maschinen – Sicherheitsanforderungen an Konstruktion und Bau von Druck- und Papierverarbei tungsmaschinen – Teil 3: Schneidemaschinen

109

■

Anhang

Richtlinien und Normen

• EN 1010-4

Sicherheit von Maschinen – Sicherheitsanforderungen an Konstruktion und Bau von Druck- und Papierverarbei tungs maschinen – Teil 4: Buchbindereimaschinen, Papier-

verarbeitungs- und Papierveredelungsmaschinen.

• EN 1010-5

Sicherheit von Maschinen – Sicherheitsanforderungen an Konstruktion und Bau von Druck- und Papier verar bei tungsmaschinen – Teil 5: Wellpappenerzeugungs-, Flachund Wellpappenverarbeitungsmaschinen.

• EN 1037

Sicherheit von Maschinen – Vermeidung von unerwarte tem Anlauf.

• EN 1088

Sicherheit von Maschinen – Verriegelungseinrichtungen in Verbindung mit trennenden Schutzeinrichtungen – Leit-

sätze für Gestaltung und Auswahl.

• EN 1093-1

Sicherheit von Maschinen – Bewertung der Emission von luftgetragenen Gefahrstoffen – Teil 1: Auswahl der

Prüfverfahren.

• EN 1127-1

Explosionsfähige Atmosphären – Explosionsschutz –

Teil 1: Grundlagen und Methodik.

• ISO 1219-1

Fluidtechnik – Graphische Symbole und Schaltpläne –

Teil 1: Graphische Symbole für konventionelle und datentechnische Anwendungen.

• ISO 1219-2

Fluidtechnik – Graphische Symbole und Schaltpläne –

Teil 2: Schaltpläne.

• EN 1539

Trockner und Öfen, in denen brennbare Stoffe freigesetzt werden – Sicherheitsan forderungen.

• EN 1760-1

Sicherheit von Maschinen – Druckempfindliche Schutz einrichtungen – Teil 1: Allgemeine Leitsätze für die Gestaltung und Prüfung von Schaltmatten und Schaltplatten.

• EN 1760-2

Sicherheit von Maschinen – Druckempfindliche Schutz einrichtungen – Teil 2: Allgemeine Leitsätze für die Gestaltung und Prüfung von Schaltleisten und Schaltstangen.

• EN ISO 4413

Fluidtechnik – Allgemeine Regeln und sicherheitstech nische Anforderungen an Hydraulikanlagen und deren

Bauteile

• EN ISO 4414

Fluidtechnik – Allgemeine Regeln und sicherheitstech nische Anforderungen an Pneumatikanlagen und deren

Bauteile

• DIN ISO 7000

Graphische Symbole auf Einrichtungen –

Index und Übersicht.

• EN 11688-1

Akustik – Richtlinien für die Konstruktion lärmarmer

Maschinen und Geräte – Teil 1: Planung.

• EN ISO 12100

Sicherheit von Maschinen - Allgemeine Gestaltungs leitsätze – Risikobeurteilung und Risikominderung

• EN 12198-1

Sicherheit von Maschinen – Bewertung und Verminde rung des Risikos der von Maschinen emittierten Strah lung –

Teil 1: Allgemeine Leitsätze.

• EN 12753

Thermische Reinigungssysteme für Abluft aus Anlagen zur Oberflächenbehandlung – Sicherheitsanforderungen.

• EN 13023

Geräuschmessverfahren für Druck- und Papierverarbei tungs- und Ausrüstungsmaschi nen – Genauigkeits klassen 2 und 3.

• EN ISO 13732-1

Sicherheit von Maschinen – Temperaturen berührbarer

Oberflächen; ergonomische Daten zur Festlegung von

Temperaturgrenzen heißer Oberflächen.

• EN ISO 13849-1

Sicherheit von Maschinen – Sicherheitsbezogene Teile von

Steuerungen; Teil 1: Allgemeine Gestaltungsleitsätze.

110

Anhang

■

Richtlinien und Normen

• EN ISO 13855

Sicherheit von Maschinen – Anordnung von Schutz einrichtungen im Hinblick auf Annäherungsgeschwindigkeiten von Körperteilen.

• EN ISO 13850

Sicherheit von Maschinen – Not-Halt – Gestaltungs leitsätze.

• EN ISO 13857

Sicherheit von Maschinen – Sicherheitsabstände gegen das Erreichen von Gefährdungsbereichen mit den oberen und unteren Gliedmaßen.

• EN ISO 14122-1

Sicherheit von Maschinen – ortsfeste Zugänge zu ma schi nellen Anlagen – Teil 1: Wahl eines ortsfesten

Zugangs zwischen zwei Ebenen.

• EN ISO 14122-2

Sicherheit von Maschinen – Ortsfeste Zugänge zu maschinellen Anlagen – Teil 2: Arbeitsbühnen und

Laufstege.

• EN ISO 14122-3

Sicherheit von Maschinen – Ortsfeste Zugänge zu maschinellen Anlagen – Teil 3: Treppen, Treppenleitern und Geländer.

• EN ISO 14122-4

Sicherheit von Maschinen – Ortsfeste Zugänge zu maschinellen Anlagen – Teil 4: Ortsfeste Steigleitern.

• EN 14986

Konstruktion von Ventilatoren für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen.

• EN 60079-0

Explosionsfähige Atmosphäre – Teil O: Geräte –

Allgemeine Anforderungen.

• EN 60079-1

Explosionsfähige Atmosphäre – Teil 1: Geräteschutz durch druckfeste Kapselung: „d“

• EN 60204-1

Sicherheit von Maschinen – Elektrische Ausrüstung von

Maschinen – Teil 1: Allgemeine Anforderungen.

• EN 60825-1

Sicherheit von Lasereinrichtungen – Teil 1: Klassifizierung von Anlagen und Anforderungen.

• EN 60947-5-1

Steuergeräte und Schaltelemente – Elektromechanische

Steuergeräte.

• EN 61310-1

Sicherheit von Maschinen – Anzeigen, Kennzeichen und

Bedienen – Teil 1: Anforderungen an sichtbare, hörbare und tastbare Signale.

• EN 61310-2

Sicherheit von Maschinen – Anzeigen, Kennzeichen und

Bedienen – Teil 2: Anforderung an die Kennzeichnung.

• EN 61496-1

Sicherheit von Maschinen – Berührungslos wirkende

Schutzeinrichtungen – Teil 1: Allgemeine Anforderungen und Prüfungen.

Bezugsquelle für Normen

Beuth Verlag GmbH

Burggrafenstraße 4–10, 10787 Berlin www.beuth.de

111

■

Anhang

Rechtsgrundlagen, Broschüren, BG-Infoblätter

Verordnungen

• Gefahrstoffverordnung – GefStoffV: 2010

„Verordnung zum Schutz vor gefährlichen Stoffen“

• Verordnung über den Schutz vor Schäden durch ionisierende Strahlen vom 20. Juli 2001 (StrlSchV), zuletzt geändert durch Art. 2 des Gesetzes vom 29. August 2008

• Verordnung über den Schutz vor Röntgenstrahlen vom 8. Januar 1987 (RöV), geändert durch Artikel 2 der

Verordnung vom 4.10.2011

Technische Regeln für Gefahrstoffe (TRGS)

• TRGS 402: 1997-11

„Ermittlung und Beurteilung der Konzentration gefährlicher Stoffe in der Luft in Arbeitsbereichen“

• TRGS 420: 2006-01

„Verfahrens- und stoffspezifische Kriterien (VSK) für die Gefährdungsbeurteilung“

• TRGS 430: 2002-03

„Isocyanate – Exposition und Überwachung“

• TRGS 900: 2006-01

„Arbeitsplatzgrenzwerte“

• TRGS 905: 2005-09

„Verzeichnis krebserzeugender, erbgutverändernder und fortpflanzungsgefährdender Stoffe“

Technische Regeln für Betriebssicherheit (TRBS)

• TRBS 2152 Teil 3

„Gefährliche, explosionsfähige Atmosphäre – Vermeidung der Entzündung explosionsfähiger Atmosphäre“

BG-Regeln (BGR) und BG-Informationen (BGI)

• BGR 121

„Arbeitsplatzlüftung – Lufttechnische Maßnahmen“

• BGI 790-15: 2006-12

„Verwendung von reaktiven PUR-Schmelzklebstoffen bei der Verarbeitung von Holz, Papier und Leder“

• BGI 575

„Auswahl und Anbringen elektromechanischer Positionsschalter für Sicherheitsfunktionen“

• BGI 5121

„Arbeitsplatzlüftung – Beispielsammlung für die Praxis“

112

VDI-Richtlinien

• VDI 2262

„Luftbeschaffenheit am Arbeitsplatz, Minderung der

Exposition durch luftfremde Stoffe“

• VDI 2263

„Staubabbrände und Staubexplosionen; Gefahren,

Beurteilung, Schutzmaßnahmen“

• VDI 3929

„Erfassen luftfremder Stoffe“

Broschüren und Prüfstellen-Infos

• Broschüre Nr. 205 DP

„UV-Trocknung“

• Broschüre Nr. 220.2 DP

„Sicherheitsgerechtes Konstruieren von Druck- und

Papierverarbeitungsmaschinen – Elektrische Ausrüstung und Steuerung“

• Broschüre Nr. 413 DP

„Voraussetzung für das Inverkehrbringen von Maschinen in den Europäischen Wirtschaftsraum“

• Prüfstellen-Info 904

„Anforderungen an PUR-Schmelzklebstoff-Auftrag sys teme in Klebebindemaschinen und an PUR-Vorschmelz geräte“

• Prüfstellen-Info 917

„Bestimmung der Emissions-Schalldruckpegel an Druckund Papierverarbeitungsmaschinen“

• Buch

„UV-Technologie – Der Praxisleitfaden für alle Druck verfahren“

Staatliche Informationen

• Broschüre der BAuA

„Lärmarm konstruieren – Systematische Zusammen stellung maschinenakustischer Konstruktionsbeispiele“

BG 220.1_DP_Umschlag:BG 220.1_d_TEIL2_2010 23.04.2012 12:02 Uhr Seite U2

Berufsgenossenschaft

Energie Textil Elektro Medienerzeugnisse –

Träger der gesetzlichen Unfallversicherung

Jedes Unternehmen wird entsprechend seinem Gewerbszweig von der zuständigen Berufsgenossen schaft betreut. An der

Spitze der Berufs genossenschaft stehen Vertreter versammlung und Vorstand, die sich jeweils zu gleichen Anteilen aus Vertretern der Arbeitgeber und Arbeitnehmer zusammensetzen.

Die Aufgaben der Berufsgenossenschaften sind:

1. Verhütung von Arbeitsunfällen, Berufs krankhei ten und arbeitsbedingten Gesundheitsgefahren

2. Leistungen zur Rehabilitation der Unfallverletzten

3. Entschädigung durch Geld leistungen

Die Erhaltung des Lebens und der Gesundheit der im Beruf stehenden Menschen ist oberstes Gebot für die Berufs genossenschaften. Deshalb hat der Gesetzgeber den Unfall versiche rungsträgern die Verhütung von Un fäl len als erste und wichtigste

Aufgabe zugewiesen. Durch den Technischen Aufsichtsdienst

überwachen die Berufsgenossen schaften die Durch führung der

Unfallverhütung und beraten die Betriebe und die Mitarbeiter in allen Fragen der Arbeitssicherheit.

Neben der Verhütung von Arbeitsunfällen und arbeitsbedingten

Gesundheitsgefahren ist die zweite wichtige Aufgabe die gesund heitliche Wieder herstel lung der Unfallverletzten. Die Berufsgenos sen schaften unterhalten zu diesem Zweck eigene Unfall krankenhäuser. Berufshelfer sorgen dafür, dass möglichst alle

Ver letzten wieder in das Berufsleben eingegliedert werden.

Während der Arbeitsunfähigkeit sichert die Berufsgenossenschaft den Lebensunterhalt ab. Bleiben gravierende Gesundheitsschäden zurück, wird eine Rente gezahlt. Dadurch soll verhindert werden, dass jemand wegen eines Arbeitsunfalles oder einer Berufs krankheit einen finanziellen Scha den erleiden muss.

Wenn Sie eine Frage zur Arbeitssicherheit haben, wenden Sie sich an Ihre Berufs genossen schaft.

BG 220.1_DP_Umschlag:BG 220.1_d_TEIL2_2010 23.04.2012 12:02 Uhr Seite U4

Berufsgenossenschaft

Energie Textil Elektro

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50968 Köln

Telefon 0221 3778-0

Telefax 0221 3778-1199 www.bgetem.de

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