- No category
advertisement
▼
Scroll to page 2
of 144
5003 BGI 5003 BG-Information Maschinen der Zerspanung November 2012 Impressum Herausgeber Berufsgenossenschaft Holz und Metall Wilhelm-Theodor-Römheld Straße 15 55130 Mainz Telefon: 0800 9990080-0 Fax: 06131 802-20800 E-Mail: [email protected] Internet: www.bghm.de Servicehotline bei Fragen zum Arbeitsschutz: 0800 9990080-2 Medien Online: [email protected] Sachgebiet/Fachbereich: Holz und Metall Autoren: Alois Hüning Wieland Link Frank Pfaffinger Christoph Preuße Dieter Schilling Ausgabe: November 2012 Alois Hüning Wieland Link Frank Pfaffinger Christoph Preuße Dieter Schilling Maschinen der Zerspanung BGI 5003 Inhaltsverzeichnis Vorwort zur 3. Auflage.........................................................................................................7 1 Allgemeine Rechtsgrundlagen..........................................................................................9 1.1 Beschaffenheits­anforderungen.............................................................................. 10 1.1.1 Neue Maschinen nach EG-Maschinenrichtlinie 2006/42/EG............................. 10 1.1.2 Für den Eigengebrauch her­gestellte Maschinen................................................11 1.1.3 Gebrauchtmaschinen mit und ohne CE-Kennzeichnung................................... 13 1.1.4 Wesentliche Veränderungen von Maschinen und Anlagen............................... 13 1.2 Bereitstellung von Maschinen................................................................................ 14 1.2.1 Einkauf neuer Maschinen................................................................................ 14 1.2.2 Nachrüstung von Altmaschinen...................................................................... 15 1.3Benutzungsanforderungen..................................................................................... 18 1.4Manipulation von Schutzeinrichtungen an Maschinen............................................20 2 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen............................................................. 21 2.1Unterschiedliche Anforderungen für Hersteller und Betreiber.................................. 21 2.1.1 Arbeitsschutzgesetz........................................................................................22 2.1.2 Durchführung der Gefährdungsbeurteilung..................................................... 23 2.1.3 Bewertung von Gefährdungen.........................................................................26 2.2Schutzmaßnahmen durch Hersteller....................................................................... 27 2.2.1 Technische Maßnahmen................................................................................. 27 2.2.2 Steuerungstechnische Maßnahmen...............................................................30 2.3Schutzmaßnahmen durch Betreiber.......................................................................30 2.4 Montage und Inbetriebnahme................................................................................34 2.4.1 Vorplanung.....................................................................................................34 2.4.2 Montageanweisungen................................................................................... 35 2.4.3 Hoch gelegener Arbeitsplatz .........................................................................36 2.4.4 Probeläufe ....................................................................................................38 2.4.5 Sicherheitstechnische Abnahme.................................................................... 41 2.5Besondere Gefährdungen und Schutzmaßnahmen beim Betreiben.........................42 2.5.1 Konventionelle Maschinen..............................................................................47 2.5.2 Programmgesteuerte Maschinen.................................................................... 55 2.5.3 Automatisierte Fertigungssysteme.................................................................68 4 Inhaltsverzeichnis 2.5.4 Großwerkzeugmaschinen............................................................................... 72 2.5.5 High Speed Cutting Maschinen (HSC-Maschinen).......................................... 80 2.6Instandhaltung.......................................................................................................82 2.7Demontage............................................................................................................88 3 Brand- und Explosionsschutz an Werkzeugmaschinen....................................................89 3.1 Gefährdungen....................................................................................................... 90 3.1.1 Bearbeitung von Stahl mit nicht wassermischbaren Kühlschmierstoffen.......... 90 3.1.2 Bearbeitung von Leichtmetalllegierungen Magnesium (Mg), Aluminium (Al), Titan (Ti) mit nicht wassermischbaren Kühlschmierstoffen............................. 90 3.1.3 B earbeitung von Stahl oder Leichtmetalllegierungen trocken bzw. mit Minimalmengenschmierung........................................................................................ 91 3.2Schutzmaßnahmen................................................................................................ 91 3.2.1 Druckentlastungsklappen............................................................................... 91 3.2.2 Löschanlagen................................................................................................92 4 Einsatz von Kühlschmierstoffen......................................................................................95 4.1Allgemeines...........................................................................................................95 4.2Aufgaben der Kühlschmierstoffe.............................................................................95 4.3Gesundheitsgefahren durch Kühlschmierstoffe.......................................................96 4.3.1 Erkrankungen der Haut...................................................................................96 4.3.2 Erkrankungen der Atemwege oder innerer Organe..........................................97 4.4Ermittlungspflicht...................................................................................................97 4.5Schutzmaßnahmen................................................................................................98 4.5.1 Ersatzstoff, Ersatzverfahren............................................................................98 4.5.2 Technische Schutzmaßnahmen......................................................................98 4.5.3 Organisatorische Schutzmaßnahmen.............................................................99 4.6 Pflege von Kühlschmierstoffen.............................................................................. 100 4.7Maßnahmen nach Prüfung der Kühlschmierstoffe................................................. 102 4.8Maßnahmen zur Gesunderhaltung der Haut.......................................................... 103 4.8.1 Hautschutz.................................................................................................. 103 4.8.2 Hautreinigung............................................................................................. 103 4.8.3 Hautpflege.................................................................................................. 104 5 Inhaltsverzeichnis 4.9Hautschutzplan.................................................................................................... 105 4.10 Persönliche Arbeitshygiene.................................................................................. 105 4.11Betriebsanweisungen........................................................................................... 106 5 Ergonomische Gestaltung von Arbeitsplätzen an Werkzeugmaschinen......................... 107 5.1 Sicherheitslaufroste............................................................................................. 107 5.2Beleuchtung......................................................................................................... 107 5.3Hebehilfsmittel.................................................................................................... 108 6 Betriebsanleitung und Betriebsanweisung....................................................................110 6.1Betriebsanleitung..................................................................................................110 6.2Betriebsanweisung................................................................................................ 113 7 Unterweisung................................................................................................................ 117 8 Prüfen von Arbeitsmitteln bzw. Maschinen der Zerspanung...........................................123 8.1Anwendungsbereich der BetrSichV........................................................................125 8.2Ermittlungspflicht von Prüfungen...........................................................................125 8.3 Durchführung von Prüfungen.................................................................................125 8.4Prüfanlässe...........................................................................................................125 8.5Prüfnachweis....................................................................................................... 126 8.6Prüfung auf „Augenfällige Mängel“ ..................................................................... 126 8.7 Neue Prüfkonzepte................................................................................................127 9 Bemerkenswerte Unfälle............................................................................................... 129 10 Quellennachweis........................................................................................................ 134 Anhang 1 – Muster – Checkliste für die Überprüfung von Arbeitsmitteln.............................135 Anhang 2 – Muster – Checkliste für Sicht- und Funktionsprüfungen.................................. 140 6 Vorwort zur 3. Auflage Diese BG-Information richtet sich vor­ran­­gig an die Betreiber bzw. Benutzer von Maschinen der Zerspanung, denen die korrekte Anwendung der europäischen und nationalen Rechtsgrundlagen für sichere Maschinen Schwierigkeiten bereitet. Werkzeugmaschinen kommen in Produktionsbetrieben und Werkstätten sehr häu­­fig vor. Der sichere Betrieb solcher Ma­schi­nen ist deshalb von großer Bedeutung. Ferner setzt sich der Trend zu einer verstärkten Rationalisierung auch in kleine­ren und mittelständigen Unterneh­men weiter fort. Dazu gehört z. B. die Auto­matisierung von Be- und Entlade­vor­gän­gen an Werkzeugmaschinen mit Industrierobotern. Die Unfälle an stationären Maschinen sind seit 1990 insgesamt von etwa 110 000 auf weniger als die Hälfte im Jahr 2006 gefallen. Auch die schweren und tödlichen Unfälle haben einen historischen Tiefstand erreicht. Trotzdem haben Arbeitsunfälle mit einem Anteil von etwa 2⁄3 den größten Teil der gesamten berufsgenossenschaftlichen Aufwendungen für Entschädigungsleis­tun­gen in Höhe von etwa 9,5 Mrd. Euro im Jahr 2009 verursacht. Dabei liegen die Unfälle durch Maschinen und Werkzeuge bei den meldepflichtigen Unfällen mit 25 % an der Spitze. Grund genug, das Thema des Arbeits- und Gesundheitsschutzes weiterhin aktuell zu halten. Die vorliegende Informationsschrift behandelt die Themen •allgemeine Rechtsgrundlagen mit Hinweisen zur neuen EG-Maschinenrichtlinie, •Anforderungen an das sichere Be­treiben von Maschinen der span­ab­hebenden Bearbeitung durch Drehen, Bohren, Fräsen und Sägen, •automatisierte Fertigungssysteme, •Manipulation von Schutzeinrichtungen an Maschinen, •Brand- und Explosionsschutz an Werkzeugmaschinen, •Gesundheitsschutz beim Einsatz von Kühlschmierstoffen, •ergonomische Gestaltung von Arbeitsplätzen, •Betriebsanleitungen und -anweisungen, •Unterweisung der Beschäftigten und •Prüfen von Werkzeugmaschinen nach der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV). 7 Vorwort zur 3. Auflage Die Themen „Schleifen“ und „Hobeln“ werden in dieser BG-Information nicht behandelt, da die BG-Information für Schleifer (BGI 543) bereits vorliegt und die Technologie des Hobelns an Bedeu­tung verloren hat. Alle Betriebe sind verpflichtet, die geltenden Sicherheitsbestimmungen anzuwenden. Die vorliegende BG-Information enthält diesbezüglich viele aktuelle Anregungen, Tipps und Hinweise. Die Verfasser, Februar 2012 8 1 Allgemeine Rechtsgrundlagen Hersteller und Betreiber von Maschinen haben zahlreiche Pflichten. Sie ergeben sich aus verschiedenen Gesetzen, Verordnun­gen, Vorschriften, Regeln usw. Hinzu kommen die Richtlinien der Euro­päi­ schen Union, durch die große Verän­de­run­ gen eingetreten sind. Insbesondere in kleineren und mittleren Betrieben haben die neuen, zum Teil komplizierten Rege­lungen zur Verunsicherung und Rat­losig­keit beige­ tragen. Bau und Ausrüstung von Maschinen wur­den bis Ende 1992 von den Berufs­ge­nos­sen­ schaf­t en mithilfe der Unfall­ver­hü­­tungs­vor­ schrif­ten geregelt. Diese Befug­nisse sind Anfang 1993 von den Berufsge­nos­sen­schaf­ Europäische und nationale Rechtsgrundlagen für sichere Maschinen Binnenmarkt-Richtlinien gem. Art. 114* (95) EG-Vertrag * (Lissabon Vertrag 11/2009) EGMaschinenRichtlinie evtl. weitere Richtlinien Arbeitsschutz-Richtlinien gem. Art. 153 * (137) EG-Vertrag Maschine EG-Rahmen-Richtlinie ArbeitsmittelBenutzungs-RL evtl. weitere Einzelrichtl. Grundlegende Sicherheits-und Gesundheitsschutzanforderungen Bereitstellung und Benutzung Mindestvorschriften Produktsicherheitsgesetz EMV-Gesetz u.a. Arbeitsschutzgesetz mit Rechtsverordnungen Maschinenhersteller Benutzerinformation des Herstellers Maschinenbenutzer Harmonisierte EN/ISO Normen oder gleiche Sicherheit auf andere Weise Technische Dokumentation des Herstellers Betriebs-und Prüfbestimmungen • in UVVen, BG-Regeln, TRBS • im EMV-Gesetz Hüning, 08/2009 Bild 1-1: Gegenüberstellung der Rechtsgrundlagen für die Herstellung, Bereitstellung und Benutzung von Maschinen 9 Allgemeine Rechtsgrundlagen ten auf die Euro­päische Gemeinschaft übergegangen. Die von der Gemeinschaft herausgegebe­nen Bestim­mungen gelten einheitlich im gesamten Europäischen Wirtschaftsraum (EWR). So ge­nannte Binnenmarktrichtlinien regeln das erstmalige Inverkehrbringen und die Inbe­triebnahme auf dem Gebiet der Gemeinschaft. Die in den Binnenmarktrichtlinien festgelegten grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen von hohem Niveau werden durch harmonisierte euro­päische Normen konkretisiert. Gemeinsames Ziel von Herstellern und Be­ treibern ist es, die Mitarbeiter bei der un­ mittelbaren Benutzung von Maschinen vor Gefahren für Leben und Gesundheit möglichst umfassend und wirksam zu schützen. Beide Verantwortungsträger haben hierzu entsprechende Beiträge zu liefern. Die dabei zu beachtenden Rechtsgrund­lagen zeigt Bild 1-1 auf Seite 9. Aus den unterschiedlichen Rechts­grund­la­ gen für Hersteller und Betreiber ergibt sich: •Die Hersteller sind verpflichtet, nur sichere und gesundheitsgerechte Maschinen auf den Markt zu bringen. •Die Betreiber sind verpflichtet, für die Benutzung geeignete Maschinen auszuwählen und so in den Betrieb zu integrie10 ren, dass eine sichere und gesundheitsgerechte Benutzung gewährleistet ist. Hersteller von Maschinen im Sinne der Maschinenrichtlinie ist nicht nur, wer Maschinen für den Markt entwickelt und baut, sondern auch ein Betreiber, der wie ein „Hersteller“ tätig wird, indem er z. B. •Maschinen miteinander verkettet, •unvollständige Maschinen komplettiert, •gelieferte Teile zu einer Maschine zusammenfügt, •Maschinen für den Eigengebrauch herstellt und •gebrauchte Maschinen wesentlich verändert. Die Verpflichtungen der Binnenmarktrichtlinien gelten auch für diejenigen, die Maschinen aus Drittländern in den EWR einführen (Importeure). 1.1 Beschaffenheits­anforderungen 1.1.1 N eue Maschinen nach EGMaschinenrichtlinie 2006/42/EG Ab 29.12.2009 muss die verbindliche Anwendung der neuen Maschinenrichtlinie in den Mitgliedsstaaten erfolgen. Die Richtlinie gilt für „Maschinen“, „auswechselbare Ausrüstungen“ und „Sicherheitsbauteile“. Allgemeine Rechtsgrundlagen Durch die Einbeziehung von „unvollständigen Maschinen“ in die Richtlinienanforderungen wird eine erhebliche Verbesserung erreicht. Für solche unvollständigen bzw. nicht verwendungsfertigen Maschinen gehören zukünftig eine „Einbauerklärung“ und eine „Montageanleitung“ zum Lieferumfang. Weitere neue Regelungen: •Zusammenfassung aller Herstellerpflich- ten in einem Artikel. Teil der technischen Dokumentation ist die Betriebsanleitung. Der Hersteller muss eine umfassende Betriebsanleitung in der Sprache des Verwenderlandes er­stellen und zusammen mit der Maschine aus­liefern. Durch die Betriebs­anleitung nimmt der Hersteller Einfluss auf den bestim­mungsgemäßen Ge­brauch der Maschine. Nach der Unter­ zeichnung der Konfor­­mi­­tätserklärung ist der Hersteller berech­tigt, auf der Maschine die CE-Kenn­zeich­nung anzubringen. •Anstelle einer „Gefahrenanalyse“ muss der Hersteller einer Maschine zukünftig eine „Risikobeurteilung“ durchführen. •Für bestimmte Arbeiten erlaubt die Richtlinie z. B. den Betrieb einer Maschine bei geöffneter Schutztüre unter definierten Bedingungen. Dies ermöglicht in begründeten Fällen u. a. die Prozessbeobachtung im Rahmen einer Sonderbetriebsart. Zu den spezifischen Pflichten des Her­­stellers einer neuen Maschine gehört die Erfüllung der grundlegenden Sicher­heits- und Gesundheitsschutzanforderungen des Anhanges I der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG sowie weiterer Binnenmarktricht­linien (z. B. EMV-Richtlinie). Durch die Konformitätserklärung beschei­­nigt der Hersteller, dass die geliefer­te Maschine nach diesen Beschaffen­heits­anforderungen konzipiert und ge­baut worden ist sowie die technische Doku­men­­tation nach Anhang VII der Maschi­nen­­richtlinie erstellt wurde. 1.1.2 Für den Eigengebrauch her­gestellte Maschinen Gemäß Maschinenrichtlinie 2006/42/EG gelten die Herstellerpflichten auch für denjenigen, der Maschinen, Anlagen oder Sicherheitsbauteile für den Eigen­ge­brauch herstellt. Obwohl hinsichtlich des freien Wa­ren­ verkehrs keinerlei Probleme entstehen, da eine selbst gebaute Maschine nicht in den Handel gebracht wird, ist die Maschinenrichtlinie anzuwenden, damit das Sicher- Bild 1-2: Neue Maschine mit CE-Kenn­zeichnung 11 Allgemeine Rechtsgrundlagen heitsniveau dieser Maschinen auch den auf dem Markt vorhandenen Maschinen entspricht. Eine vom Anwender für den Eigen­gebrauch hergestellte Maschine wird nicht in Verkehr gebracht, jedoch auf dem Gebiet des Europäischen Wirt­schafts­raumes (EWR) in Betrieb genom­men. Daher fällt sie in den An­ wendungs­bereich der Maschinenrichtlinie. Das CE-Zeichen ist anzubringen, wenn die Richt­linienkonformität erklärt und die tech­ nische Dokumentation nach Anhang VII der EG-Maschinenrichtlinie erstellt ist. Bild 1-3: EG-Konformitätserklärung für Maschi­nen (Muster für Form, Aufbau und Inhalt) Bild 1-4: Typenschild an einer Maschine mit CEKennzeichnung; zusätzlich GS-, BG-PRÜFZERTZeichen nach freiwilliger Baumusterprüfung 12 Bild 1-5: Eigenbaumaschine Allgemeine Rechtsgrundlagen 1.1.3 G ebrauchtmaschinen mit und ohne CE-Kennzeichnung Die Maschinenrichtlinie gilt nur für das erstmalige Inverkehrbringen bzw. die erstmalige Inbetriebnahme von Maschi­nen und Anlagen im EWR. Folglich werden im EWR benutzte Maschinen, die ihren Besitzer wechseln, in der Regel nicht vom Geltungsbereich der Maschinenrichtlinie erfasst. Eine europäische Richt­linie für das Inverkehrbringen von Gebrauchtmaschinen gibt es nicht und wird es voraus­sichtlich nicht geben. Die Maschinenrichtlinie findet Anwendung auf Gebrauchtmaschinen, wenn •die Gebrauchtmaschinen wesentlich verändert oder •sie aus einem Nicht-EWR-Staat importiert und somit innerhalb des EWR erstmalig in Verkehr gebracht werden. Bild 1-6: Gebrauchtmaschine ohne CE Bei den Gebrauchtmaschinen kann es sich um Altmaschinen (ohne CE-Kennzeichnung) oder um relativ neue Maschinen (mit CEKennzeichnung) handeln. Mit dem Begriff „Altmaschine“ werden Gebrauchtmaschinen bezeichnet, die vor dem Inkrafttreten der Maschinen­richtlinie (01.01.1993) oder während der Über­gangs­ phase 1993/1994 nach nationalen Vorschriften hergestellt wur­den. Entsprechender Stichtag für die im Jahr 2004 der EU beigetretenen Staaten ist der 1. Mai 2004. Altmaschinen ohne CE-Kennzeichnung müssen in Deutschland bei der Inbetriebnahme den Unfallverhütungs­vorschriften, mindestens aber Anhang 1 der BetrSichV entsprechen. Wechselt in Deutschland eine neue Maschine mit CE-Kennzeichnung ihren Besitzer, ist gemäß Betriebssicherheits­verordnung (BetrSichV) dafür zu sorgen, dass das „CE-Niveau“ erhalten bleibt. 1.1.4 W esentliche Veränderungen von Maschinen und Anlagen Der Begriff „wesentliche Veränderung“ wird in Vorschriften nicht näher erläutert. Es handelt sich hierbei um einen unbe­stim­mten Rechtsbegriff. Er wird aber im Produktsicherheitsgesetz be­nutzt. Von daher kann die Bedeutung des Begriffes nur aus anderen Rechts­vor­ schriften und der Rechtsprechung ab­ge­leitet 13 Allgemeine Rechtsgrundlagen werden. Hilfreich für eine entsprech­ende Beurteilung ist ein Inter­pretations­­papier des „Bundesministe­riums für Arbeit“ – BMA (heute: „Bundes­minis­terium für Arbeit und Soziales” – BMAS). •Veränderungen durchgeführt werden, die ausschließlich dem Zweck dienen, die Sicherheit einer Maschine zu erhöhen. 1.2 Durch eine wesentliche Veränderung erfährt die Maschi­ne/Anlage eine massive Kon­ zeptions­änderung, die bewirkt, dass die Maschi­ne/Anlage die Anforderungen der Maschinenrichtlinie erfüllen muss. Das gilt auch für Altmaschinen. Man kann davon ausgehen, dass eine wesentliche Ver­än­de­ rung vorliegt, wenn Maßnahmen ge­troffen werden, durch die in erheblichem Umfang neue oder zusätzliche Gefahren zu erwarten sind. Nach allge­meiner Auf­fassung kann hierüber nur eine Risikobeurteilung Aufschluss geben. Das Ergebnis der Risikobeurteilung ist zu dokumentieren. Wesentliche Veränderungen können u. a. sein: •Änderung der Funktion •Leistungserhöhung •Änderung der bestimmungsgemäßen Verwendung Eine wesentliche Veränderung liegt nicht vor, wenn z. B. •Maßnahmen getroffen werden, die ausschließlich der Erhaltung des Bestandes dienen, •Teile einer Maschine gleich oder ähnlich ausgetauscht werden oder 14 Bereitstellung von Maschinen 1.2.1 Einkauf neuer Maschinen Gemäß § 5 der Unfallverhütungsvorschrift „Grundsätze der Prävention“ (BGV A 1) müssen technische Arbeitsmittel grund­ sätzlich schriftlich bestellt werden. Dem Auftragnehmer sind bei der Bestellung neuer Maschinen die einzuhaltenden europäischen Richtlinien und Normen schriftlich mitzuteilen. Dieser ist gehalten, die Forderungen in der Auftrags­bestä­ti­gung zu wiederholen und somit zu be­stätigen. Fehlen für eine bestellte Maschi­ne harmonisierte euro­päische Normen, sollte ein deutscher Besteller den Auf­tragnehmer verpflichten, die deutschen Normen und technischen Spezifikationen zu beachten, die im „Normenverzeichnis” zum Produkt­sicherheitsgesetz genannt sind (Beispiel: 9. ProdSV – Maschinenverordnung, bedeutet: Teil 9 Verzeichnis 1 und 2). Die Verpflichtungen schließen ein, dass • an verwendungsfertigen neuen Maschi­nen die CE-Kennzeichnung angebracht und eine EG-Konformitätserklärung in deutscher Sprache beigefügt ist, Allgemeine Rechtsgrundlagen • eine Betriebsanleitung in deutscher Sprache mitgeliefert wird und • eine technische Dokumentation für diese Maschine beim Hersteller bereitzuhalten ist. Für die Bestellung von Gebraucht­maschinen und verketteten Maschinen sind Sondervereinbarungen zu treffen. Problemanalyse, Bedarfsermittlung, Anforderungsbeschreibung, Marktsondierung ➧ ➧ ➧ ➧ ➧ Ausschreibung, Anfrage, Beratung durch Experten, Hersteller, Händler Analyse und Bewertung der Angebote, Hersteller, Vorauswahl Vertragsverhandlungen, Abschluss, Bestellung Lieferung, Montage, Probelauf, Einweisung, Abnahme Optimierung, Weiterentwicklung, Nutzung, Instandhaltung 1.2.2 Nachrüstung von Altmaschinen Bereits in Betrieb befindliche Maschinen und Anlagen in Deutschland fallen in d ­ en Geltungsbereich der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV), die in Deutschland u. a. die EG-Arbeitsmittelbenutzungsrichtlinie in nationales Recht umsetzt. Hierbei handelt es sich um ­keine Binnenmarktrichtlinie (technische Richt­linie), sondern eine weit gefasste Arbeits­schutzrichtlinie. Sie enthält Mindest­vorschriften für die Sicherheit und den Gesundheitsschutz bei der Benutzung von Arbeitsmitteln aller Art, die auch für Maschinen gelten. Beschaffenheitsanforderungen für Arbeitsmittel sind im Anhang 1 der BetrSichV aufgeführt. Für die Einhaltung dieser Anforderungen ist also nicht der Her­­stel­ler oder Im­porteur verantwortlich, sondern derjenige, der die Arbeitsmittel in seinem Betrieb bereitstellt (Betreiber). Nach einem von den berufsgenossenschaftlichen Fachausschüssen durch­geführten Vergleich des berufsgenos­sen­schaftlichen Vorschriftenwerkes mit den Anforderungen der EG-Arbeitsmittel­benutzungsrichtlinie wird in der Bundes­republik eine Nachrüstung nicht für erforderlich gehalten. Bild 1-7: Projektablauf bei der Auswahl von Maschinen 15 Allgemeine Rechtsgrundlagen 1. Bei „CE-Maschinen“ keine! 2. Bei Maschinen ohne „CE“, die den UVVen entsprechen: Nachrüsten nur in den Punkten, in denen der Anhang 1 BetrSichV über UVV-Niveau hinausgeht. Bild 1-8: Nachrüstungserfordernisse an Maschinen Bild 1-9: Futterschutzhaube an einer konventionellen Drehmaschine, Beispiel 1 16 Bild 1-10: Futterschutzhaube an einer konventionellen Drehmaschine, Beispiel 2 Allgemeine Rechtsgrundlagen Bild 1-11: Futterschutzhaube an einer konventionellen Drehmaschine, Beispiel 3 Bild 1-12: Verdeckung an einer konventionellen Fräsmaschine, Beispiel 1 Bild 1-13: Verdeckung an einer konventionellen Fräsmaschine, Beispiel 2 17 Allgemeine Rechtsgrundlagen Bei Werkzeugmaschinen (z. B. Dreh­ma­schi­ nen, Fräsmaschinen, Bohrmaschinen, Bearbeitungszentren) besteht das Problem, dass es für Vergleiche keine arbeitsmittelspezifischen Unfall­verhü­tungsvorschriften gibt. Für die Ermittlung des eventuellen Nachrüstungsbedarfes wurde seinerzeit die gefahrenspezifische Unfall­verhütungsvorschrift „Kraftbetriebene Arbeitsmittel“ (VBG 5) herangezogen. Hierbei kam der Fachausschuss zu dem Ergebnis, dass Maschinen gemäß VBG 5 keiner Nachrüstung bedürfen. Sollte sich herausstellen, dass Werkzeugmaschinen nicht der Unfallverhütungsvorschrift „Kraftbetriebene Arbeitsmittel“ ent­sprechen, sind Einzelfallprüfungen erforderlich. Für diese Einzelfallprüfungen können von den BGen erstellte Checklisten (siehe Anhang 1) benutzt werden. Die Bilder 1-9 bis 1-13 (Seiten 16 und 17) zeigen Beispiele für Nachrüstung an konventionellen Werkzeugmaschinen. 1.3Benutzungsanforderungen Zur Erhaltung von Gesundheit und Sicher­heit der Beschäftigten bei der Arbeit wird der Unternehmer durch das Arbeitsschutz­gesetz verpflichtet, Arbeits­plätze und -verfahren so zu gestalten, dass niemand ge­fährdet wird. Dazu hat er die erforder­lichen Maßnahmen zu treffen, welche die Sicher­heit und die Ge18 sundheit der Be­schäftigten sicher­stellen. Er muss die Wirk­samkeit der Maß­nahmen über­ prüfen und erforderlichenfalls anpassen, wobei eine Verbes­serung von Sicher­heit und Gesund­heitsschutz anzustreben ist. Dabei sind u. a. folgende Grundsätze zu beachten: •die Gefährdungen möglichst gering halten •Gefahren an der Quelle mindern •individuelle Schutzmaßnahmen nachrangig einstufen •geeignete Anweisungen geben Dabei muss der Unternehmer •die Gefährdungen ermitteln, •geeignete Maßnahmen festlegen, •die Wirksamkeit der Maßnahmen überprüfen und abschließend diese Schritte doku­men­tieren. Beim Einsatz von Maschinen hat der Un­­ ternehmer darauf zu achten, dass diese für die jeweilige Arbeit geeignet sind. Grund­ sätzlich dürfen Maschinen nur so eingesetzt werden, wie der Hersteller die bestimmungsgemäße Verwendung in der Betriebsanleitung vorgesehen hat. Ist der Unternehmer aufgrund betriebsbe­ dingter Notwendigkeiten gezwungen, die Maschine anders als vom Hersteller vorgese- Allgemeine Rechtsgrundlagen hen einzusetzen, so ist ihm dies grundsätzlich nicht verwehrt. Er muss dann aber die Maschine zweckent­spre­chend anpas­sen oder anpassen lassen, sodass bei der Benutzung Sicherheit und Gesundheitsschutz der Arbeitnehmer ge­währleistet sind. Eine Rücksprache mit dem Hersteller der Maschine sollte in jedem Fall erfolgen, da die Veränderung einer CE-Maschine durch den Betreiber zur Ungültigkeit der Konformi­täts­erklä­rung des Herstellers führen kann. Vor dem Einsatz der Maschine hat er eine Gefährdungsbeurteilung durchzuführen, in der die neuen Risiken anschließend mit geeigne­ten Schutzmaßnahmen beseitigt bzw. ge­mindert werden. Ist die Sicherheit und der Gesundheitsschutz der Arbeit­ nehmer da­durch nicht in vollem Umfang zu gewährleisten, hat er weitergehende geeignete Maßnahmen zu treffen, um die Gefahren weitestgehend zu verringern. Bereits vom Hersteller müssen die Maschinen mit einem hohen Sicherheits­niveau konzipiert werden. Auf die Sicher­heit und den Gesundheitsschutz beim Betreiben der Maschinen hat das Ver­halten der Beschäftigten großen Einfluss. Fehlverhalten der Arbeitnehmer, falsches Verwenden der Maschine, Manipulation von Schutzeinrichtungen, unzweck­mäßige Kleidung des Bedieners, nicht bestimmungsgemäße Ver­wen­dung usw. führen oft zu Unfällen. Des­halb ist der Unternehmer verpflichtet, auf das Ver­hal­ten der Arbeitnehmer einzu­wirken. Vor Aufnahme jeglicher Tätigkeiten an Maschinen, sei es das Aufstellen, Reini­­gen, Bedienen, Warten usw., sind die Arbeitnehmer mit den angemessenen Informa­tionen zu versorgen, damit ein sicheres Betreiben gewährleistet ist. Es reicht nicht aus, ihnen die Betriebsanleitung des Herstellers zu überreichen, sondern der Unter­nehmer hat seine Beschäftigten durch eine Betriebsanweisung erstmalig und später regel­mäßig über alle die von ihnen vorzuneh­menden Arbeiten umfas­send zu unterweisen. Er hat sie in einen solchen Wissens- und Könnensstand zu versetzen, dass sie diese Tätigkeiten selbst­ständig sicher durchführen können, ohne sich oder andere zu gefährden. Die Arbeit­nehmer müssen zur Durchführung der Tätigkeiten geeignet und beauftragt sein. Arbeitnehmer mit besonderen Aufgaben, wie Instandhalter oder Einrichter, sind über die damit verbundenen spezifischen Gefährdungen speziell zu unterweisen und müssen für diese Tätigkeiten aus­drücklich die Befugnis erhalten. Alle Informationen sind so verständlich abzufassen, dass sie der einzelne Adressat versteht. Während des Einsatzes von Maschinen hat der Unternehmer zu kontrollieren, dass diese nur bestim­mungs­ge­mäß verwendet 19 Allgemeine Rechtsgrundlagen werden. Er hat dafür zu sorgen, dass Schutzeinrichtungen vor­handen sind und nicht um­gangen oder unwirksam gemacht werden. 1.4Manipulation von Schutzeinrichtungen an Maschinen Eine mehrjährig durchgeführte Studie der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung ergab, dass an 30 % aller Maschinen in Deutschland Schutzeinrichtungen manipuliert sind. Eine vergleichbare Erhebung in der Schweiz kam zu ähnlichen Ergebnissen. Dabei werden Manipulationshandlungen an Schutzeinrichtungen an Maschinen häufig als Kavaliersdelikt und als relativ „selbstverständlich“ wahrgenommen. Manipulationen können aber zu schweren Unfällen führen und Rechtsfolgen nach sich ziehen. Unfalluntersuchungen der gewerblichen Berufsgenossenschaften deuten darauf hin, dass Schutzeinrichtungen an Maschinen immer wieder offenbar gezielt manipuliert werden, indem sie z. B. durch Überbrücken oder Demontage unwirksam gemacht werden. Die Gründe für solche Manipulationshandlungen erschienen bisher jedoch unklar. Ebenso liegen zur Häufigkeit von Manipulati20 onen an Schutzeinrichtungen in Betrieben keine verlässlichen Einschätzungen vor. Ziel der Studie war es, eine Einschätzung über das Ausmaß von Manipulationen an Maschinen bzw. Schutzeinrichtungen und unter Einbeziehung der Maschinenbediener eine spezifische Analyse der Gründe zu erhalten. Schließlich werden die Verantwortlichkeit und Haftung bei manipulierten Maschinen aufgezeigt. Aus den Daten wurden Lösungsstrategien aus psychologischer, ergonomischer, organisatorischer und technischer Sicht entwickelt. Diese münden in Handlungsempfehlungen, die das Problem der Manipulation systemisch angehen: auf individueller, technischer und organisatorischer Ebene. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass Manipulationen an Maschinen bisher im Arbeitsschutz keine angemessene Beachtung gefunden haben. Hier ist ein Umdenken der verantwortlichen Personen im Arbeitsschutz dringend geboten. 2 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen 2.1Unterschiedliche Anforderungen für Hersteller und Betreiber Das Herstellen und Betreiben von Maschi­­­nen unterliegt unterschiedlichen Rechtsgrundlagen, die im gesamten Europäi­schen Wirtschaftsraum gelten. Neu ist für Hersteller die grund­le­gen­de Verpflich­tung, eine Risi­kobe­ urteilung gemäß der EG-Maschinen­richt­linie bei der Konzep­tion und Her­stellung einer Maschine durchzuführen. Auf die Durchführung der Risikobeurteilung bei der Kon­zeption und beim Herstellen von sicheren Maschinen und Anlagen wird in dieser BG-Information nicht näher eingegangen. Im Abschnitt 2.2 – Schutz­maßnahmen des Herstellers – werden nur die grund­legen­ den technischen und steuerungs­tech­nischen Anforderungen erläutert, die der Betreiber beim Inver­kehr­bringen einer Ma­schine durch den Hersteller zu erwar­ten hat. Die weiter reichenden erforder­lichen Hersteller­ver­ pflichtungen bei der Konzi­pierung und beim Bau neuer Ma­schi­nen kön­nen der einschlägigen Li­te­­ratur ent­nom­men werden (siehe Quel­lennachweis). Aufgabe des Betreibers ist, eine tätigkeitsbezogene Gefährdungsbeurteilung im Zusam- Bild 2-1: Zusammenwirken von Mensch, Maschine und betrieblichem Umfeld 21 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen menwirken von Mensch, Maschine und betrieblichem Umfeld zu erstellen. Für Altmaschinen ohne CE-Kennzeich­nung, die nicht den Unfallverhütungs­vorschriften entsprechen, kann eine voll­ständige Gefährdungsbeurteilung er­for­derlich sein. Die Durchführung einer derartigen Gefährdungsbeurteilung bereitet Schwierig­keiten, weil den Betroffenen nicht klar ist, wie vorzugehen ist, was hierbei be­rück­sichtigt werden muss und wie die Do­ku­mentation zu erfolgen hat. Die Durch­­füh­­­rung einer Gefahrenanalyse und Risi­ko­beurteilung im Vorfeld der Herstellung einer Maschine bzw. eine Gefährdungsbeurteilung bei der Einrichtung eines Arbeitsplatzes hat so­wohl große Vorteile auf der ökonomischen Seite als auch für den Arbeitsschutz. Werden derartige Gefährdungsbeurteilungen und die sich daraus ergebenden notwendigen Maß­nah­men vor der Benutzung z. B. einer Werkzeugmaschine oder vor der Errichtung eines neuen Arbeitsplatzes unterlas­sen und erst nach der Fertigstellung durch­ge­führt, lassen sich erforder­ liche Maß­nah­men nur noch bedingt bzw. kos­ten­auf­wändiger durchführen. Der Betreiber einer neuen Werkzeugmaschine muss nicht die Risi­kobe­urteilung gemäß EG-Maschinenrichtlinie wiederholen, zu welcher der Her­steller verpflichtet ist. 22 Aufgabe des Betreibers ist es, für unabänderliche Restrisiken und alle Tätig­keiten, die mit der Benutzung der Ma­schine zusammenhängen (z. B. Rüsten, Be- und Entladen, Werkstück- und Werk­zeugtransport u. a. m.), ge­eig­nete Schutz­maßnahmen fest­zulegen. Dabei sind auch die Gefährdungen aus dem Umfeld einer Maschine zu berücksichtigen. 2.1.1 Arbeitsschutzgesetz Das neue deutsche, europäisch basierte Arbeitsschutzrecht schafft übersicht­liche und einheitliche Grundvorschriften für den betrieblichen Arbeitsschutz vor Ort. Durch die „Beurteilung der Arbeitsbedin­gungen“ wird der Arbeitgeber verpflichtet, die für die Beschäftigten mit ihrer Arbeit verbundenen Gefährdungs­situationen am Arbeitsplatz zu ermitteln, um dann verbindlich festzulegen, welche Maßnah­men des Arbeitsschutzes zum sicheren und ge­sundheitsgerechten Betreiben erforderlich sind. Der Arbeit­geber hat die Beurteilung entsprechend der Art der Tätigkeit vor­zu­nehmen. Bei gleichartigen Arbeitsbedin­gungen, z. B. wenn mehrere gleichartige Werkzeugmaschinen im Einsatz sind, ist die Beurteilung eines Arbeitsplatzes oder einer Tätigkeit aus­reichend. Gefährdungssituationen im Zusammen­hang mit Werkzeugmaschinen können sich z. B. ergeben durch Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen 1.die Gestaltung und Einrichtung der Arbeitsstätte und des Arbeits­platzes mit Werkzeugmaschinen, 2.physikalische und chemische Einwirkungen aus dem Betreiben derartiger Werkzeugmaschinen, 3.die Gestaltung, die Auswahl und den Einsatz von Arbeitsmitteln, insbe­son­dere von Werkstoffen, Werkzeugen, Kühlschmier­ mitteln, Art der Werkzeugmaschinen sowie deren Umgang damit, 4.die Gestaltung von Arbeits- und Fertigungsverfahren, Arbeits­abläufen und Arbeitszeit und deren Zusammenwirken, 5.unzureichende Qualifikation und Unterweisung der dort Beschäftigten. Die Beurteilung der an den Arbeitsplätzen ermittelten Gefährdungssituationen, ein­ schließlich der vom Arbeitgeber festge­legten Schutzmaßnahmen, muss von ihm schriftlich dokumentiert werden. Gleiches gilt für das Ergebnis ihrer Überprüfung. Beim Betrieb mehrerer gleichartiger Werkzeugmaschinen ist es ausreichend, wenn die Unterlagen zusammengefasste Angaben enthalten. 2.1.2 Durchführung der Gefährdungsbeurteilung Gefährdungssituationen ergeben sich zwangsläufig aus dem Zusammentreffen des Menschen mit vorhandenen Gefähr­dungen des täglichen Lebens. Deshalb ist es erfor- derlich, zunächst einmal die an Werkzeugmaschinen relevanten Gefähr­dungen kennen zu lernen. Derartige Gefährdungen ergeben sich beim Betreiben von Werkzeugmaschinen z. B. durch •mechanische Energien durch Quetschund Scherstellen, weg­fliegen­de Späne, Maschinen- und Fahrbewegungen, Absturzgefahr, •elektrische Energien durch Berührung aktiver Teile, •chemische Belastungen und Feuchtarbeit, •biologische Arbeitsstoffe, wie Bakterien, Schimmelpilze und Hefen, •thermische Energien aufgrund heißer Medien, Bild 2-2: Gefährdungen durch Kühl­schmierstoffe und Maschinenbewegungen 23 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen Situation, in der ein Mensch einer oder mehrerer dieser Gefährdungen aus­ge­­setzt ist. Diese ergeben sich z. B. aus •dem Zusammenwirken des Maschinenbedieners mit seiner Werkzeugmaschine, •Arbeiten des Instandhaltungspersonals an der Werkzeugmaschine, •den verschiedenen Betriebszuständen der Werkzeugmaschine oder •einer nicht sicheren Handlungsweise des dort tätigen Personals. onsaufnahme, Kennt­nisse und Befähigungen, falsche Gefährdungseinschätzung, •betriebsorganisatorische Faktoren, wie arbeitsablaufbedingte Faktoren, Führungsverhalten. Beim Betreiben von Werkzeugmaschinen sollte deshalb das Hauptaugen­merk auf folgende Gefährdungssitua­tionen ge­legt werden: •Herausschleudern von Werkzeugen, Spannfutterbacken, Werkstücken oder Teilen davon sowie Spänen •Erfasstwerden, Aufgewickeltwerden oder Eingezogenwerden durch sich bewegende Teile der Maschine, hier insbesondere durch Spannfutter, Werkzeuge, Werkstücke und Fließspäne •Schneiden und/oder Quetschen zwischen sich bewegenden und feststehenden Teilen oder anderen bewegten Teilen der Maschine •Absturzgefahr an hoch­gelegenen Arbeitsplätzen Hieraus ergeben sich dann die für die Arbeitnehmer spezifischen Gefährdungssituationen. Eine Gefährdungssituation ist jede Die hauptsächlichen Gefährdungsstellen und -quellen beim Einsatz von Werkzeugmaschinen sind: Bild 2-3: Gefährdung durch Ausrutschen •sonstige Energien bzw. Faktoren, wie La- serstrahlung, •Arbeitsumgebungsfaktoren, wie Beleuch- tung, Lärm, Klima, •physiologische Faktoren,wie Arbeitsplatz- maße, Heben und Tragen von Lasten, •psychologische Faktoren, wie Informati- 24 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen • Arbeitsbereiche mit sich bewegenden Spindeln, Schlitten, Werkstückspannmitteln, Revolverköpfe, Werkzeug­speicher, die eingesetzten Werkstücke sowie Handhabungseinrichtungen zur Spänebeseitigung •Einrichtungen zur Werkstückbe- und -entladung einschließlich Vorschubgeräte für Stangen bei Horizontal-Maschinen •von außen angeschlossene Werkzeugmagazine und -wechsel Weitere typische Gefährdungen, Gefährdungssituationen an Werkzeugmaschinen sind u. a.: •Mechanische Gefährdungen, verur­sacht durch die potenzielle Energie von Bauteilen, welche sich unter Schwer­kraft bewegen könnten bzw. kinetische Energie von Bauteilen während gesteuerter oder nicht gesteuerter Bewegungen. •Mechanische Gefährdungen durch unzureichende mechanische Festigkeit bzw. durch gespeicherte Energien innerhalb der Maschine, wie elastische Bauteile (Federn), unter Druck stehende Flüssigkeiten und Gase oder Vakuum. •Elektrische Gefährdungen, z. B. bei Instandhaltungsarbeiten an der elek­trischen Ausrüstung, durch Berühren von unter Spannung stehenden Teilen oder durch Berühren von im Fehlerfall spannungsführenden Teilen. •Thermische Gefährdungen mit der Folge von Verbrennungen, z. B. durch Berühren heißer Späne oder bearbeiteter Oberflächen. •Lärm beim Zerspanungsvorgang und durch den Stangenvorschub. •Beim Einsatz eines Lasers kann es durch den Laser beim Einrichten, Bear­beiten und Instandhalten zu Gefährdungs­situationen durch Strahlung kommen. •Kontakt mit oder Einatmen von schädlichen Flüssigkeiten, Gasen, Nebeln, Rauchen und Stäuben bei Arbeiten am Kühl- Bild 2-4: Gefährdung durch wegfliegende Späne beim Drehen 25 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen schmierstoffkreislauf, wie Einrich­ten, Bearbeiten oder Instandhalten. Des Weiteren kann es bei Tätigkeiten mit wassergemischten Kühlschmierstoffen, vor allem aber bei z. B. Systemreinigung des Kühlschmierstoffkreislaufes, zu mikrobiologischen Gefährdungen durch Bakterien, Schimmelpilz und Endotoxine kommen. •Wo mit Kühlschmierstoffen umge­gangen wird bzw. wo Kühlschmierstoffe austreten, können Gefährdungs­situa­tionen durch Ausgleiten und Stürzen von Personen entstehen. •Weiter kann es durch die Vernachlässigung ergonomischer Grundsätze zu menschlichem Fehlverhalten bei der Dateneingabe am Bildschirm, einem nachlässigen Gebrauch persön­licher Schutzeinrichtungen beim manu­ellen Handling usw. an der Werkzeug­maschine kommen. Eine ungenügende örtliche Beleuchtung führt sowohl beim Zerspanungsvorgang als auch beim Einrichten, Handhaben und Positionieren des Werkstückes zu unnötigen Gefährdungssituationen und Belastungen für den Bediener. 2.1.3 Bewertung von Gefährdungen Bei der Betrachtung eines fertigen Werkzeugmaschinen-Arbeitsplatzes lässt sich schwer Bild 2-5: Gesundheitliche Gefährdungen an einer Filteranlage 26 Bild 2-6: Bestimmung der Grenzen des Arbeitsplatzes Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen beurteilen, ob wirklich alle Gefährdungssituationen ausgeschlossen wurden und die Werkzeugmaschine ein­schließlich ihrer Komponenten in allen Lebensphasen sicher be­ trieben werden kann. Die Praxis zeigt, dass die Mehr­zahl aller Unfälle während des Aufund Abbaues, der Reinigung, der Wartung und der Instandhaltung geschehen. Für den Betreiber ergeben sich entsprechende Mindestanforderungen aus dem Soll-IstVergleich der von seiner Werkzeugmaschine ausgehenden Gefähr­dungen, u. a. bezüglich •der Ausführung der Arbeitsaufgabe, •des Arbeitsmaterials, • des Einsatzes von Arbeits- und Hilfsstoffen, •der Arbeitsumgebung, dem Materialfluss und Transport, •der Instandhaltung, •dem Arbeitsplatz, •der Arbeitsorganisation, •der Schulung und Qualifikation des Bedienpersonals und •der Schnittstelle Mensch – Werkzeug­ maschine. 2.2Schutzmaßnahmen durch Hersteller 2.2.1 Technische Maßnahmen Die Risikominderung an Werkzeugmaschinen kann sowohl durch strukturelle Maßnah- men wie auch durch sicherheits­relevante Steuerungsfunktionen erfolgen. Bei numerisch gesteuerten Maschinen müssen die sicherheitsbezogene Software und Hardware des Herstellers gegen unbefugte Veränderungen geschützt sein. Insbesondere darf es für den Betreiber nicht möglich sein, die Wirksamkeit von Sicherheitsfunktionen (einschließlich ver­riegelter trennender Schutz­ einrichtun­gen) durch eingeschobene oder vom Teile­pro­gramm aufgerufene Abläufe außer Kraft zu setzen. Gefährdungen an Ma­schi­nen müssen so weit wie möglich durch kon­struktive Maßnahmen ver­mieden werden: •Quetschstellen, wenn die „Sicher­heits­ abstände gegen das Erreichen von Ge­ fahrstellen mit den oberen Glied­maßen“, die „Mindestabstände zur Ver­meidung des Quetschens von Körper­teilen“ und die „Sicherheitsabstände gegen das Erreichen von Gefahrstellen mit den unteren Gliedmaßen“ nicht unterschritten werden. • Scherstellen, wenn die sich scherend bewegenden Teile einen für den gefährdeten Körperteil ausreichenden Abstand voneinander oder eine abweisende Form erhalten. •Fangstellen durch Wellenenden, wenn diese nicht mehr als 1⁄4 ihres Durchmessers vorstehen und glatt rundlau­fend ausgebildet und nicht länger als 5 cm sind. •Fang- oder Stoßstellen an Griffen von Handrädern oder an Kurbeln, wenn an Handrädern statt vorstehender Griffe Griff27 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen mulden oder statt mitlaufender Kurbeln sich selbsttätig entkuppelnde Kurbeln verwendet werden. •Einzugstellen, wenn anstatt eines Riemenantriebes ein Direktantrieb verwendet wird. Durch Begrenzung der in Gefährdungssituationen wirksamen Energie oder Geschwindigkeit auf eine ungefährliche Größe erreicht man, dass Personen der dann auf sie noch einwirkenden Energie erfahrungsgemäß ohne Verlet­zung wider­stehen können. Erreichbar ist dies z. B. durch •Begrenzung der Antriebsleistung und •Verringerung der bewegten Massen und •reduzierte Geschwindigkeiten. Wenn sich Gefährdungen nicht durch konstruktive Maßnahmen ver­mei­den lassen, so müssen diese im Arbeits- und Verkehrsbereich der Werkzeugmaschine durch entsprechende Schutzmaßnahmen abgesichert sein. Derartige Schutzmaß­nahmen müssen hinsichtlich ihrer Wir­kung so ausgewählt, kombiniert und – soweit erforderlich – zusätzlich mit den Gefahr bringenden Bewegungen so verriegelt oder so gekoppelt sein, dass ein Wirksamwerden der Gefährdung zuverlässig verhindert ist. Wenn im Wirkbereich einer handgesteu­erten Werkzeugmaschine aufgrund des Arbeitsver28 fahrens oder der Arbeitsweise Schutzeinrichtungen nicht oder nur teil­weise verwendet werden können, so muss die Notwendigkeit des Zugriffs oder Zutritts zur Gefahrstelle nach Möglichkeit durch Einrichtungen mit Schutzfunktion eingeschränkt oder verhindert sein. Falls erforderlich, müssen derartige Einrichtun­gen mit Schutzfunktion mit den Gefahr bringenden Bewegungen der Werkzeugmaschine manipulationssicher verriegelt oder gekoppelt sein. Diese Besonderheit ist z. B. gegeben, wenn häufig Anlass für das Eingreifen in den Arbeitsbereich besteht, wie beim Zu­führen, Wegnehmen oder Festhalten von Werkstücken, von Hilfseinrichtungen oder Hilfsstoffen. Das Rüsten und Beheben von Störungen im Arbeitsablauf zählt hier ebenso dazu wie das Wechseln der Werkzeuge, Entfernen von Abfällen usw. Als Schutzeinrichtungen kommen sowohl für handgesteuerte wie für numerisch gesteuerte Maschinen feste und beweg­liche trennende Schutzeinrichtungen, Schutzeinrichtungen mit Annäherungs­reaktion (Lichtschranken/-vorhänge, Schaltplatten/-matten, spezielle Kameras, Ultraschallsysteme, Scanner) sowie Schutz­ein­richtungen mit Ortsbindung (Zweihand­schaltung, Zustimmungsschalter) in Betracht. Zusätzlich können Warn­ein­rich­ tun­gen/-signale, Warnschilder/-symbole usw. zum Einsatz gelangen. Vorausset­zung Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen ist hier, dass diese bei der Ge­fah­renanalyse und Risikobeurteilung durch den Hersteller ermittelt wurden. Für numerisch gesteuerte Maschinen müssen trennende Schutzeinrichtungen vorhanden sein, um Gefährdungen, wie Erfassen und Aufwickeln, Quetschen, Scheren usw., durch Verhinderung des Zuganges zu gefährlichen Teilen, wie sich drehendes Futter oder Spannzange, Plan­scheibe und Spindeln für angetriebene Werkzeuge, sich bewegende Achsen, Späneförderer und Antriebe der Maschine, auszuschalten. Die als Zugangssperre zum Arbeitsbereich vorhandene trennen­de Schutzeinrichtung kann gleichzeitig auch als Verkleidung gegen Gefährdung durch Herausschleudern dienen. Für die sich in einer derartig trennenden Schutzeinrichtung in der Regel befinden­den Sichtöffnungen hat sich der Einsatz von Sicherheitsscheiben aus Poly­carbo­nat bewährt. Bewegliche trennende Schutzeinrich­tun­gen für den Zugang zum Arbeitsbereich müssen mit den Gefahr bringenden Be­wegungen manipulationssicher verriegelt und ggf. mit Zuhaltung ver­sehen sein. Ein Ausfall in den Verriegelungseinrichtungen muss zum Stillstand der Werkzeugmaschine führen. Kraftbetriebene Türen und Tore als tren­nen­de Schutzeinrichtungen müssen mit technischen Sicherungsmaßnahmen ver­sehen sein, wenn die Schließkraft im Normalfall mehr als 150 N beträgt. Maschinen mit horizontaler Spindel, welche mit einem Stangenvorschub aus­gerüstet sind, müssen über ihre ganze Länge von feststehenden und/oder be­weglichen trennenden Schutzein­rich­tun­gen umschlossen sein. Die trennende Schutzeinrichtung für den Zugang zum Arbeitsbereich der Maschine muss mit dem Stangenvorschubsystem mani­pu­la­tionssicher verriegelt sein, um das auto­matische Vorschieben von Stangen bei offener Schutztür zu verhindern. Gleiches gilt auch, wenn Handhabungs­ein­richtun­gen zum Einsatz gelangen. Der Zugang zu gefährdenden Teilen des Spänefang- und Spänebeseiti­gungs­sys­tems muss durch feststehende und/oder verriegelte bewegliche trennende Schutzeinrichtungen verhindert sein. Wo der Zugang zu den gefährdenden Teilen des Spänefangsystems, wie För­derbänder oder -schrauben, vom Bedie­nerstandort am Arbeitsbereich aus mög­lich ist, müssen die Bewegungen dieser Teile verhindert sein, wenn die trennende Schutzein­rich­tung zum Arbeitsbereich offen ist. Am Auswurfbereich der Späne muss ein Warnschild auf die Restrisiken, wie Quetschen und Aufwickeln, hinweisen. 29 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen Erforderliche Bewegungen des Späne­fangund Späneentsorgungssystems bei offenen beweglichen trennenden Schutzeinrichtungen dürfen nur unter einer Befehlseinrichtung mit selbsttätiger Rück­stellung (Tippschalter) möglich sein und es muss in der Nähe eine Not-Aus-Einrichtung vorhanden sein. Der Zugang zu von außen zugänglichen Werkzeugmagazinen, Werkzeugtrans­port- und Werkzeugwechselausrüstungen muss in der Betriebsart Automatik sicher verhindert sein. Befinden diese sich innerhalb der trennenden Schutzeinrichtungen, dürfen sie nur in der Betriebsart „Einrichten“ oder im betriebsbedingten Halt der Maschine zugänglich sein. Kraftbetriebene Bewe­gun­gen dürfen dann nur durch eine Be­fehlseinrichtung mit selbsttätiger Rück­stellung (Tippschalter) möglich sein oder über eine Zweihandschaltung für unun­ter­brochene Bewegung bei einer Geschwin­digkeit von z. B. maximal 2 m/min oder über eine Befehlseinrich­tung, die sich außerhalb der Reichweite zu gefährdenden Bewegungen befindet. An numerisch gesteuerten Maschinen müssen Einrichtungen vorhanden und Informationen an entsprechenden Gefahr­stellen und dort, wo noch Restrisiken be­stehen, angebracht sein, um Bewe­gungen von Maschinenachsen im Notfall zum Befreien von ein30 geschlossenen oder festgehaltenen Personen zu ermöglichen. 2.2.2 Steuerungstechnische Maßnahmen Steuerungen für Maschinen der Zerspanung sind so zu konzipieren und zu bauen, dass das Versagen von Steue­rungsbauteilen nicht zu einer gefährlichen Situation führt. Eine einfach aufgebaute Elektronik (Standard – SPS) darf keine Sicherheitsverantwortung tragen. Sicherheitskreise (z. B. Not-Aus, Schutztür-Schalter) kön­­nen mit Sicherheitsrelais überwacht werden. Die sichere Überwachung von Stillständen beim Betriebshalt oder redu­zierten Geschwindigkeiten von Spindeln und Achsen kann mit Über­wachungs­bau­steinen erfolgen. Moderne Antriebssteuerungen mit integrierten Sicherheitsfunktionen beinhalten diese Überwachungsfunktionen. Sicher­heits-Bussysteme bieten zusätz­liche Möglichkeiten hinsichtlich Diagnose und Visualisierung bei Fehler­suche und vorbeugender Instand­haltung. Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen 2.3Schutzmaßnahmen durch Betreiber Organisatorische Maßnahmen Gefährdungssituationen müssen vorran­gig konstruktiv oder durch zwangs­läufig wirkende technische Schutz­maß­nahmen und durch die Verwendung unge­fährlicher Stoffe und Zubereitungen vermieden wer­den. Daher muss der Betreiber von Werkzeugmaschinen alle erforderlichen Maßnahmen treffen, damit die Werkzeugmaschinen einschließlich Bild 2-7: Ungeeignete Sicherung einer Leiter gegen Wegrutschen Arbeits­umfeld während der gesamten Nutzungs­dauer den Anforderungen zum sicheren und gesundheitsgerechten Betreiben genügen. Aus fertigungstechnischen Gründen her­aus kann es erforderlich sein, dass Schutzmaßnahmen nicht oder nur teil­weise angewandt werden können oder Stoffe und Zubereitungen mit gefähr­lichen Eigenschaften verwendet werden müssen. Bei Instandhaltungsarbeiten oder bei der Störungsbeseitigung werden in der Regel z. B. Schutzeinrichtungen entfernt. Es ist deshalb erforderlich, tech­nische Schutzmaßnahmen durch organi­ satorische Maßnahmen und ein sicherheitsgerechtes Verhalten der Mitarbeiter zu ergänzen. Da die organisatorischen Maßnahmen wie auch das sicherheits­ge­rechte Verhalten nicht dem Zufall über­lassen werden dürfen, müssen sie im Vor­feld auf der Basis einer Gefährdungs­beurteilung durchdacht und für das Betreiben der Werkzeugmaschine und den dort eingesetzten Stoffen oder Zube­ reitungen festgelegt werden. Die Analyse des Unfallgeschehens, ganz besonders bei Instandhaltungs­arbeiten, zeigt deutlich noch zu schlie­ßende De­­fi­zite bei den über rein technische Schutz­maß­ nahmen hinausgehenden Maßnah­men auf: •Mängel bei den betriebsorganisato­rischen Faktoren dadurch bedingt auch 31 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen •Mängel bei der Sicherheit vor gefährlichen Maschinen- bzw. Werkzeugbewegungen Art und Umfang der Planung sowie die Steuerung von Maßnahmen der Fehler­suche, Störungsbeseitigung, Wartung und Instandhaltung haben wesentlichen Einfluss auf eine sichere Arbeitsaus­führung. Gerade ungeplante Arbeiten bergen ein hohes Unfallrisiko, ganz besonders bei anstehendem Zeitdruck. Optimal sind deshalb alle Maßnahmen, die bereits vor Eintritt von Störungen geplant und ausgeführt werden. Grundsätzlich gilt, dass mit Instandhaltungsarbeiten erst begonnen werden darf, wenn Gefährdungssituationen durch Bewegungen ausgeschlossen sind. Das ist immer dann gewährleistet, wenn •gefährdende Bewegungen zum Stillstand gekommen sind, •ein unbefugtes, irrtümliches und unerwartetes Ingangsetzen sicher ausgeschlossen ist und •Bewegungen durch gespeicherte Energien sicher verhindert sind. Derartige Bewegungen sind nur durch Ausschalten und Abschließen des Hauptschalters und sicheres Verhindern des Wirksamwerdens gespeicherter Energien zu verhindern. Dies erfordert zusätzliche organisatorische Maßnahmen des Be­trei­­bers bzw. des 32 Kundendienst­mon­teurs. Bei der Instandsetzung eines Bearbei­tungs­zentrums ist z. B. zur Fehlersuche sowie zur Demontage von Teilen sicher­zustellen, dass der Hauptschalter aus­geschaltet und abgeschlossen ist. Des Weiteren ist sicherzustellen, dass Teile die absinken können, z. B. die Fräs­spindel, festgesetzt werden. Wenn Arbeitsabläufe zur Fehlersuche bei laufender Maschine beobachtet werden müssen und dies nicht aus sicherer Entfernung von außen her möglich ist, müssen die für den Betrieb erforderlichen Schutzeinrichtungen angewandt werden. Not-Aus-Schalter oder Reißleinen usw. stellen hier keinen geeigneten Schutz dar, da sie nicht zwangsläufig wirksam werden. Sie müs­sen be­wusst betätigt werden und vielfach ist es dann schon zu spät. Wenn die Situation die Einhaltung von Schutzmaßnahmen unmöglich macht – es ist z. B. nicht möglich, einen Fehler außerhalb der Schutzeinrichtung zu ermitteln –, dann müssen spezielle Zusatzeinrichtungen vorhanden sein und angewandt werden. Zu den speziellen Zusatzeinrichtungen gehören u. a. Einrichtungen, die •das Erreichen von Gefahrstellen entbehrlich machen, z. B. Magnet­greifer, Zangen, Pinzetten, Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen •das zufällige Erreichen benachbarter Ge- fahrstellen verhindern, z. B. durch Verdeckungen oder Abtrennen, •das schnelle Stillsetzen Gefahr bringen­der Bewegungen ermöglichen, z. B. Zustimmungstaster, ortsbeweg­liche Not-Aus-Taster, •das Herabsetzen von Geschwindigkeiten ermöglichen. Wenn in Ausnahmefällen Instandhaltungsarbeiten nicht unter Anwendung der beschriebenen Schutzmaßnahmen möglich sind, dann müssen geeignete organisa­torische und personelle Maßnahmen getroffen werden. Hierzu gehört u. a. , dass •mit derartigen Arbeiten nur fachlich geeignete Personen beauftragt werden dürfen, welche im Stande sind, etwa entstehende Gefährdungssituationen abzuwenden, •der Betreiber die notwendigen Schutzmaßnahmen ermittelt und für deren Einhaltung sorgt, •die Beschäftigten über die mit ihrer Arbeit verbundenen Gefährdungen unterrichtet sind, •es für das Verhalten beim Auftreten von Unregelmäßigkeiten und Störungen spezielle Arbeitsanweisungen gibt, •sich im Gefahrenbereich nur die­jenigen Personen aufhalten, die für die Instandhaltungsarbeiten unbedingt erforderlich sind, •ggf. eine Person zu bestellen ist, die den Fortgang der Arbeiten beobachtet und bei akuter Gefährdung geeignete Maßnahmen ergreift. Um das Zusammenwirken zwischen Mensch und Maschine auf einem derart hohen Sicherheitsniveau zu gewähr­leisten, ist es erforderlich, durch Ausbil­dung und Schulung den an Werkzeug­maschinen zum Einsatz gelangenden Personen das erforderliche Wissen zum sicheren Umgang mit den Maschinen zu vermitteln. Grundlage ist hier die der Werkzeugmaschine mitgelieferte Betriebsanleitung. Der Betreiber ist verpflichtet, die in der Betriebsanleitung gegebenen Hinweise für einen sicheren Betrieb zu übernehmen und in entsprechende arbeitsorganisatorische Maßnahmen umzu­setzen, welche von den Mitarbeitern befolgt werden müssen (Betriebsanweisung). Alle darüber hinausgehenden betriebsspezifischen Verhaltensmaßnahmen sind vom Betreiber einer Werkzeugmaschine mittels einer Gefährdungsbeurteilung zu ermitteln, in einer Arbeitsplatz­beschrei­bung festzulegen und deren Einhaltung organisatorisch sicherzustellen. Die an der Werkzeugmaschine zum Einsatz ge­langenden Mitarbeiter sind arbeits­platz­bezogen mündlich über die auftre­tenden Gefährdungen und die daraus resultie­renden Gefährdungssituationen und die zu ihrer Abwehr notwendigen Maßnah33 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen men zu unterweisen. Die Unter­weisungen sind zu dokumentieren. 2.4 Montage und Inbetriebnahme 2.4.1 Vorplanung Bei der Aufstellung von Maschinen ist darauf zu achten, dass die zur Bedienung und Instandhaltung notwendigen Verkehrswege ausreichend bemessen werden. In den meisten Fällen muss gelegentlich mit Werkzeugkisten und Ersatzteile-Hand­wagen an den Maschinen gearbeitet wer­den. Um das Instandhaltungspersonal nicht durch ungünstige Anordnung oder zu geringer Bemessung des dazu not­wen­digen Arbeitsraumes zu gefährden, muss von Anfang an der Platz für eine vernünf­tige Instandhaltung eingeplant werden. Das Aufstellen von Fertigungsanlagen und größerer Einzelmaschinen ist oft mit erheblichen Fundamentarbeiten, Neuer­richten von Hallen bzw. Hallenteilen, Ein­bringen von neuen Laufstegen und Bühnen usw. verbunden. Derartige Arbeiten unterliegen unter Umständen der Baustellenverord­nung sowie der Unfall­verhütungsvorschrift „Bauarbeiten“ und sind ab einem Umfang von mehr als 10 Arbeitsschichten vor Beginn der Arbeiten der Berufsge­nossen­schaft rechtzeitig anzuzei- Außerdem ist der für die Materialbereitstellung notwendige Platzbedarf mit einzubeziehen. Dazu ist noch der Mindestplatzbedarf für den Bediener hinzu­zurechnen. Ist zu erwarten, dass von benachbarten Maschinen Gefährdungen, z. B. durch abgeschleuderte Kühlschmierstoffe oder Späne, ausgehen, sind zwischen den einzelnen Maschinen Stellwände oder Auf­fang- und Rückleitungssysteme für die Kühlschmierstoffe vorzusehen. Auch diese dürfen den Mindest­platz­be­darf nicht ein­schränken. 34 Bild 2-8: Trotz Stellwand ausreichend eingeplanter Platz Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen gen. Die Ver­gabe von Teilleistungen an Subunternehmen entbindet nicht von der Anzeigepflicht. Sie müssen zur Gewährleistung der vorschriftsmäßigen Durchführung von einem fachlich geeigneten Vorgesetzten (Bauleiter) geleitet werden. Er muss nicht ständig auf der Baustelle präsent sein. Zusätzlich muss eine weisungsbefugte Person die Bauarbeiten beaufsichtigen (Aufsichtführender), welche die arbeits­sichere Durchführung der Bauarbeiten überwacht. Der Aufsichtführende muss auf der Baustelle anwesend sein. Bei längerer Abwesenheit (Krankheit, Urlaub) hat der Unternehmer eine Ersatzperson für diese Tätigkeiten zu benennen. Sie alle müssen zur Durchführung der Tätig­keiten ausreichende Kenntnisse haben. grenzungen zu anderen Bereichen der Halle, in denen noch produziert wird, notwendig, hat er Absperrungen bzw. Ab­gren­zungen einzuplanen. Benötigt man Sicherungsposten, muss überprüft wer­den, ob das Personal dafür mindestens 18 Jahre alt ist und ob es die ihnen über­tragenen Aufgaben zuverlässig erfüllen kann. Sicherungsposten dürfen während ihres Einsatzes mit keiner anderen Tätig­keit betraut werden. Zur Leitung und Beaufsichtigung gehört auch das Überprüfen auf augenschein­liche Mängel von Gerüsten, Geräten, Schutzeinrichtungen, Leitern usw., auch wenn sie durch andere zur Verfügung gestellt werden. 2.4.2 Montageanweisungen Zur Vorplanung gehört die Aufstellung eines Bauablaufplanes. Hieran erkennt der Bauleiter, wann der Einsatz schweren Geräts, z. B. der Einsatz eines Mobilkranes zur Aufstellung der Maschinengehäuse, notwendig wird. In diesem Rahmen hat er die Tragfähigkeit des Hallenbodens zu prüfen. Sind Ab- Bild 2-9: Maschine im Autokran 35 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen Für die Montage muss eine schriftliche Montageanweisung erstellt werden und diese muss auf der Baustelle vorliegen. In ihr müssen u. a. mindestens Angaben über Gewichte der Maschinenteile, An­schlagpunkte und Hebezeuge, über die Verwendung der zur Montage notwen­di­gen Hilfskonstruktionen, die sicherheits­relevante Reihenfolge der Montage und des Zusammenfügens von Bauteilen so­wie die Tragfähigkeit von Hebezeugen enthalten sein. Ebenfalls müssen Angaben zur Gewährleistung der Trag- und Stand­sicherheit von Bau- bzw. Maschinenteilen während der einzelnen Montagezustände ent­halten sein. 2.4.3 Hoch gelegener Arbeitsplatz Besondere Bedeutung kommt den An­ga­ben über die Erstellung sicherer Ar­beits­plätze und Zugänge, insbe­son­dere auf großen hohen Maschinen­körpern, zu. Um Gefährdungen während der Montage von Maschinen zu ver­ meiden, hat der Bau­leiter Vorgaben über den Einsatz von Leitern, der Verwendung von Hubarbeitsbühnen, das Benutzen von fahrbaren Arbeits­bühnen bzw. Fahrgerüsten, die Verwen­ dung von Anseilschutz usw. zu machen. Bild 2-10: Unzulässige Montage ohne ausreichende Maßnahmen gegen Absturz 36 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen So dürfen Anlegeleitern grundsätzlich nicht als Arbeitsplatz verwendet werden. Ihr Einsatz ist auf eine Standhöhe von maximal 7 m bei einer Einsatzzeit von höchstens 2 Stunden begrenzt. Die Verwendung von Hubarbeitsbühnen ist nur dem ausdrücklich beauftragten und eingewiesenen Personal gestattet. Dieser Auftrag muss schriftlich erteilt werden. Bei Knickarm-Hubarbeitsbühnen besteht beim Verfahren, besonders beim Aufwärtsfahren, die Gefahr des Hängenbleibens an Hindernissen. Wenn sich die Bühnen aus der Verha- kung losreißen, kommt es zu katapultartigen Bewegungen der Hubarbeitsbühne, mit der Folge, dass Personen herausgeschleudert werden. Deshalb müssen alle Personen in Knickarm-Hubarbeitsbühnen mittels Sicherheitsgeschirren an den dafür vorgesehenen Anschlagpunkten angeschlagen sein. Für Hubarbeitsbühnen anderer Bauweise wird dies empfohlen. Beim Aufbau von Arbeits­bühnen ist besonders das Breite-Höhe-Verhältnis zur Gewährleistung der Stand­sicherheit zu beachten. Diese Arbeits­bühnen dürfen innerhalb ge- Bild 2-11: Unzulässige Maßnahme gegen Absturz (Flatterband) an der Fundamentgrubenkante 37 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen schlossener Räume nur bis zu einer Höhe des Vier­fachen ihrer schmalsten Seite der Grund­fläche aufgebaut werden, außerhalb sogar nur bis zur dreifachen. Eine Arbeitsbühne von 0,6 m Breite darf im Normalfall ohne Ballast oder ohne Ausleger nur bis 2,4 m Stand­höhe zum Einsatz kommen. Außerdem muss am Ort des Einsatzes eine Aufbau- und Verwendungsanleitung des Her­stel­lers vorliegen, aus der die maximal mög­liche Aufbauhöhe und die Art und Weise des Aufbauens hervorgehen muss. Das Verfahren von Arbeits­bühnen mit darauf befindlichen Personen ist verboten. Bei der Montage höherer Maschinen ist grundsätzlich zu prüfen, ob dies von Hubarbeitsbühnen oder ähnlichen Geräten ausgeführt werden kann. Wenn dies nicht möglich ist, hat der Bauleiter sichere Zu­gänge (z. B. über Treppen­türme), sichere Verkehrswege (Laufstege von mindestens 0,5 m Breite) und sichere Arbeitsplätze (Einsatz von Ge­ländern oder Ähnlichem) vorzugeben. Ist auf­grund der Montageart die Verwendung von Geländern nicht möglich, hat er ab einer Absturzhöhe von 2 m Absturz­sicherungen anzuordnen. Dabei hat er die Art der Absturzsicherung (Verwen­dung von Höhensicherungsgeräten, Seilkürzern usw.) vorzugeben und die Anschlagpunkte festzulegen. Diese müssen mindestens eine Kraft von 7,5 kN aufnehmen können. Die Mitarbeiter müs­sen 38 in der Benutzung der Absturz­siche­rungen unterwiesen sein. 2.4.4 Probeläufe Während der Aufstellung von Maschinen müssen oft einzelne Komponenten ge­testet werden. Dabei fehlen oftmals noch die später zum Einsatz kommenden Schutzeinrichtungen. In dieser Phase hat der Verantwortliche zweckentsprechende Schutzmaßnahmen festzulegen. Sind mehrere Unterlieferanten gleichzeitig anwesend und können sich diese beim Erproben von Komponenten gegenseitig gefährden, ist ein Koordinator erforder­lich, der die Arbeiten so aufeinander ab­stimmt, dass eine gegenseitige Gefähr­dung ausgeschlossen ist. Um beim Aufstellen und Erproben von Maschinen oder deren Komponenten relativ ungestört arbeiten zu können und um Unbefugte fernzuhalten, empfiehlt es sich, diese Bereiche von übrigen Hallen­bereichen räumlich abzugrenzen. Dies kann durch Seil- oder Flatterbandab­sper­rungen, Lagern von Materialien an Weg­rändern oder Aufstellen von steckbaren Zaunsegmenten erfolgen. Den beauf­tragten Personen obliegt eine besondere Sorgfaltspflicht, wenn die endgültigen Schutzeinrichtungen noch fehlen. Sie müssen fachkundig sein, die dabei auf­tretenden Gefahren kennen und wissen, wie sie sich davor schützen können. Die Zahl der beteiligten Personen ist auf die für die Durchfüh- Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen rung der Erprobung not­wendige Anzahl zu begrenzen. Zu­schauer sind fernzuhalten. chen der Gefahrstellen nicht auf einfache Weise möglich sein darf. Grundsätzlich müssen während der Erprobung alle Schutzeinrichtungen vorhanden sein. Ist es unumgänglich, Teile von Verkleidungen zu entfernen, um z. B. kontrollieren zu können, ob die dahinter liegenden Komponenten einwandfrei funktionieren oder sind einige Schutzein­richtungen noch nicht angeliefert worden, hat der Verantwortliche Ersatzschutz­maßnahmen festzulegen. Auch dabei ist zu berücksichtigen, dass ein Errei- Beim Probelauf dürfen sich während des Automatikbetriebes keine Personen innerhalb der Schutzeinrichtung aufhalten. Ausgenommen davon sind Bereiche mit Zustimmungsschalter oder aktive Schutzzonen, bei deren Verlassen die gefährlichen Bewegungen gestoppt werden. Ungesicherte Anlagenteile dürfen nur erprobt werden, wenn sich alle gefährlichen Bild 2-12: Abgrenzen der Probelaufbereiche 39 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen Abläufe direkt im Sichtfeld des Personals befinden. Dieser Sichtkontakt kann auch über Spiegel, Kameras oder Ähn­liches erfolgen. Liegen die gefährlichen Abläufe nicht im Sichtfeld, sind Steck­bleche, Polycarbonatscheiben oder vergleichbare Verdeckungen vor den einzelnen Gefahrstellen zu verwenden oder Sicherungsposten aufzustellen, die eine Abschaltmöglichkeit haben sollten. Für die Durchführung derartiger Tätigkeiten ist als erster Stromkreis immer der Not-AusKreis zu aktivieren, um ein sicheres Abschalten zu gewährleisten. Das Ein­leiten von Gefahr bringenden Bewe­gun­gen nach zeit­lichen Verabredungen ist nicht statthaft. Bild 2-13: Handsteuerung für das Erproben 40 Es dürfen sich nur solche Bewegungen auslösen lassen, die sich unter der direk­ten Einflussnahme des Bedieners befin­den. Befehlseinrichtungen müssen konti­nuierlich betätigt werden (Tippschaltung ohne Selbsthaltung), ggf. sind verschärfte Sicherheitsbedingungen, wie reduzierte Geschwindigkeiten, Schrittbetrieb usw., anzuwenden. Stellt sich beim Erproben heraus, dass Korrekturen an den Anlagenteilen notwendig sind, dürfen diese nur in abgeschaltetem Zustand durchgeführt werden. Handelt es sich dabei um kurz­zeitige Tätigkeiten, so genügt unter Um­ständen das Betätigen eines ortsbe­weglichen oder im direk- Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen ten, nahen Sichtbereich des Personals befindlichen Not-Aus-Schalters. Die für diese Tätigkeiten notwendigen Anschlussbuchsen sowie ortsbeweglichen Tipp- oder Not-Aus-Schalter sind vom Konstrukteur vorzusehen. Werden einzelne Anlagenteile von verschiedenen Herstellern aufgestellt, muss vor dem Verketten der Koordinator prüfend und lenkend eingreifen. Die Erstellung eines Ablaufplanes kann dabei sehr hilfreich sein und sollte Folgendes berücksichtigen: • anlagenspezifische Sicherheitsmaßnahmen •Probleme aus der direkten Umgebung •Zeitplan •Festlegung der Gefahrenbereiche •Festlegung der befugten Personen und deren Aufgaben •Maßnahmen für den Störfall (z. B. notwendige Rettungs­einrichtungen) Maschinenerprobung Im abgesperrten Bereich dürfen sich nur beauftragte Personen aufhalten! Vorsicht Gefahrstellen durch ungesicherte Maschinenbewegungen Bild 2-14: Warnschild 2.4.5 Sicherheitstechnische Abnahme Zur Abnahme von Maschinen müssen vor der Inbetriebnahme die notwendigen Unterlagen beim Verwender sein. Dazu zählt neben den Fundamentplänen, Ersatzteillisten usw. insbesondere die Betriebsanleitung. In ihr müssen alle sicherheitstechnischen Hinweise ent­halten sein. So ist die Beschreibung und Erläuterung der zu verwendenden Schutzeinrichtungen zwingend vorge­schriebener Bestandteil der Betriebs­­an­leitung. Insbesondere, wenn die Wahl­möglichkeit zwischen verschiedenen Schutzein­rich­tungen besteht, muss genau erläutert sein, welche wofür einzusetzen ist. Besteht die Möglichkeit eventueller Fehlbedienungen, die für das Personal eine Gefahr mit sich bringen kann, ist darauf deutlich hinzuweisen. Besonders sorgfältig müssen auch die Hinweise für das Beseitigen von Störun­gen im Arbeitsablauf sowie die Wartung ausgeführt sein. Um die Abnahme zu erleichtern, wurden für derartige Bereiche Prüflisten erstellt. Sie stellen ein probates Mittel dar, um im Rahmen der Abnahme möglichst keine der zu überprüfenden Punkte zu vergessen. Fehlen derartige Listen, lassen sich diese bereits im Vor­feld im Rahmen der Planung erstellen. Basis dafür können auch die Checklis­ten zu Schwerpunktthemen der Berufs­ge­nos­senschaften sein. 41 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen Das Übergeben aller vorgeschriebenen Prüfbücher und Prüfberichte darf auf keinen Fall vergessen werden, da es sonst bei eventuellen Kontrollen zu er­heblichen Schwierigkeiten kommen kann. Notwendige Unterlagen, die bereits bei der Inbetriebnahme vorliegen müssen, sind z. B. Prüfbücher für Druckbehälter und Hub­tore, im Verbund mit der Maschine betriebene Krananlagen, Ex-SchutzBescheinigungen usw. Im Rahmen der Abnahme sollte nie auf die visuelle Überprüfung der verwendungsfertigen Maschine verzichtet werden. Besonderes Augenmerk ist auf das vollständige Vorhandensein der Schutzeinrichtungen zu richten: •Funktionieren sie wie in der Betriebsanleitung beschrieben? •Sind Maßnahmen gegen das Umgehen von Schutzeinrichtungen getroffen? • Lassen sich Gefahrstellen von außen erreichen? •Sind für das Entstören Möglichkeiten vorgesehen, sodass diese Tätigkeiten ohne Gefahren durchführbar sind? •Gibt es ggf. Schutzzonen innerhalb der Maschine und sind diese als solche gekennzeichnet? •Sind die notwendigen Spezialausrüstungen oder Zubehörteile für das risikofreie Rüsten, Warten und Betreiben mitgeliefert worden? Dieses und vieles mehr lässt sich auf relativ einfache Art und Weise prüfen. 42 2.5Besondere Gefährdungen und Schutzmaßnahmen beim Betreiben An jede Maschine sind gewisse Grundvoraussetzungen zu stellen, sodass die Personen, die sie bedienen, rüsten, instand halten usw. ihre Aufgaben möglichst gefahrlos und belastungsarm durch­führen können. Zu diesen Grund­voraus­setzungen zählt auch die An­ord­nung von Schaltern, Tastern und anderen Be­fehl­seinrichtungen. Befehlseinrichtungen, wie Einrückhebel, Kurbeln, Schalter usw., sind so anzu­bringen, dass der Bediener sie leicht und gefahrlos erreichen kann. Leicht bedeutet, dass sie entsprechend ergonomischer Prinzipien angeordnet und gestaltet sind. Gefahrlos sind Befehlseinrichtungen dann angeordnet, wenn man sie, ohne groß nachzudenken, zielsicher betätigen kann, ohne sich dabei einer Gefahr auszusetzen. Insbesondere Not-Aus-Schalter, Start- und Stopptasten sind so anzubringen, dass man zum Betätigen z. B. nicht über das Futter einer Dreh­maschine fassen muss. Sie gehören dorthin, wo der Bediener sich bestim­ mungsgemäß aufhält. Anmerkung der Verfasser: Die neue Maschinenrichtlinie kennt nur noch den Begriff „Not-Halt-Befehlsgeräte”. Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen In dieser BGI wird weiterhin der Begriff „Not-Aus-Schalter” verwendet, weil es sich meist um Altmaschinen handelt. Alle Stellteile sind so zu gestalten, dass der Schaltsinn dauerhaft und eindeutig zu erkennen ist. Sollte ein Stellteil für mehrere Funktionen konzipiert sein, muss der jeweilige Schaltzustand eindeutig erkennbar sein. Dies kann durch Beschrif­tung oder mittels allgemein bekannter Symbole erfolgen. Ist dies konstruktionsbedingt nicht möglich, müssen die Schalt­zustände angezeigt und ggf. quittiert werden. Voraussetzung für die Benutzung von Befehlseinrichtungen zum Ingangsetzen von Maschinen bzw. zum Auslösen von gefährlichen Bewegungen ist, dass die Gefahrstellen von ihrem Betätigungsort aus überschaubar sind. Bei schwer ein­sehbaren Stellen sind Kameras oder Spiegel zu verwenden und es muss bei größeren, schlecht einsehbaren Maschinen ein akustisches und/oder optisches Warnsignal so zeitig vorgeschaltet sein, dass sich eventuell im Gefahrenbereich befindliche Personen einer Gefährdung rechtzeitig entziehen können (Anlauf­ warneinrichtung). Sie müssen ebenfalls eine Bild 2-15: Leicht erreichbarer Not-Aus-Schalter im Bedienbereich, Futterschutz für das Arbeiten mit überstehenden Backen, spritzwassergeschützte Maschinenleuchte 43 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen Möglichkeit haben, das Ingang­setzen der Maschine rasch zu verhindern, was über zusätzliche Stopptasten oder Not-Aus-Schalter erreicht werden kann. Stellteile zum Ingangsetzen müssen gegen unbeabsichtigtes Betätigen gesichert sein. Notbefehlseinrichtungen müssen in ausreichender Zahl vorhanden sein. Gibt es innerhalb größerer Anlagen eindeutige, voneinander durch innere Schutzeinrichtungen abge­grenzte Teilbereiche, können für diese Teilbereichs-Not-Aus-Schalter zum Einsatz kommen. Ein so abgeschal­teter Bereich darf in sich an den Grenzen zu anderen nicht abgeschalteten Teil­be­reichen keine Gefährdungen mehr haben. Alle gefährlichen Bewe­ gungen, auch solche, die aus benachbarten Bereichen in den abgeschalteten Bereich einwirken, z. B. von einem Portalroboter, müssen ebenfalls verhindert werden. Beim gleichzeitigen Vorhandensein von Gesamt- und Teilbereichs-Not-Aus-Schal­tern sollten diese bauartverschieden sein. Die Zuordnung des Teilbereichs-Not-Aus-Schalters zum jeweiligen Teilbe­reich muss eindeutig sein. Piktogramme, auf denen die gesamte Bild 2-16: Zusätzliche Not-Aus-Schalter im Fußbereich an einem Bearbeitungszentrum 44 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen Anlage skizziert und der Teilbereich schraffiert ist, haben sich in der Praxis bewährt. Not-Aus-Schalter mit über dem Stellteil stehendem Kragen sind nicht gestattet. Ausnahmen sind für einzelne Not-Aus-Schalter möglich, wenn ein unbe­absich­tigtes Betätigen verhindert werden muss, z. B. aus fertigungstechnischen Gründen. Vorab ist aber zu prüfen, ob der Not-Aus-Schalter nicht an eine andere Stelle versetzt werden kann. unterbrechen. Wenn es sinn­voller ist, eine Bremse einfallen zu lassen, um das möglichst schnelle Stillsetzen oder Auseinanderfahren von Zuführvor­richtungen zu gewährleisten, um even­tu­elle Quetschabstände zu vergrößern, sind dies zu bevorzugende Maßnahmen. Wird nur ein Not-Aus-Schalter benötigt, darf dessen Funktion der Hauptschalter übernehmen, wenn er das gleiche Schalt­vermögen besitzt und dementsprechend gekennzeichnet ist. Das Betätigen des Not-Aus-Schalters heißt nicht zwingend, die Antriebsenergie sofort zu Bild 2-17: Tastatur mit Schutzrand Bild 2-18: Unzulässiger Not-Aus-Schalter mit Kragen. Schalter hätte versetzt werden können 45 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen Hauptschalter dienen dazu, die Energieversorgung der Maschine zu unter­brechen. Sie müssen für alle an der Maschine vorkommenden Energiearten vorhanden sein. Es besteht die Möglichkeit, die Energiearten ein­zeln wegzuschalten, z. B. die Pneumatik mittels eines handbetätigten Kugelhahnes. Jedoch müssen alle Hauptschalter für jede Energieart in der Aus-Stellung abschließbar sein. Kleinere Maschinen mit einem Bemessungsstrom von nicht mehr als 16 A dürfen auch über eine normale Stecker-/Steckdosenkombination angeschlossen sein. Stecker-/ Steckdosenkombinationen für höhere Bemessungsströme bedürfen spezieller, verriegelter Schaltgeräte. Diese sollten aber immer im Sichtbereich der Maschine liegen, damit bei Reparaturen niemand den herausge­ zogenen Stecker wieder unbemerkt hin­ einstecken kann. Müssen auch nach dem Abschalten des Hauptschalters aus Sicherheits­gründen Energien anstehen, so ist das erlaubt, wenn auf diese Gefahren an den einzelnen Gefahrstellen deutlich und dauerhaft hin­gewiesen wird. Dies kann z. B. an Werk­zeugschlitten notwendig werden, wenn sie ohne Energie abstürzen und dadurch jemanden verletzen könnten. Polycarbonat-Sichtscheiben werden in Werkzeugmaschinen als Element der trennenden Schutzeinrichtungen eingesetzt. Hier erfüllen sie unterschied­liche Funktionen: •Verhinderung des Zugriffs in gefährliche Bereiche (trennende Funktion) •Schutz vor herausfliegenden Teilen (rückhaltende Funktion) •Sicht auf die Arbeitsstelle Bild 2-19: Abschließbarer Hauptschalter für die Pneumatik Bild 2-20: Kleinere Maschine mit Anschluss über Steckvorrichtung und Not-Aus integriert im Ein-Aus-Schalter 46 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen Die CE-Kennzeichnung von Werkzeugmaschinen beinhaltet auch die Verpflich­tung, Schutz vor herausfliegenden Teilen zu bieten. Die maschinenspezifischen Produktnormen konkretisieren diese An­for­derungen, z. B. durch Materialemp­feh­lungen und notwendige Dicken in Abhän­gigkeit der geforderten Rückhalte­fähigkeit. Ein sofortiger Austausch ist jedoch dringend erforderlich •bei plastischen Verformungen, •nach Crashsituationen, •bei Rissen und •bei Beschädigungen der Randabdichtungen in Verbindung mit eingedrungenen Kühlschmierstoffen. Längerfristige Beanspruchungen von Polycarbonatscheiben durch Kühlschmierstoffe oder Einwirkung von UV-Strahlung führen zu einer Alterung, d. h. zur Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften (Versprödung). Es wird empfohlen, das Einbaudatum der Polycarbonatscheiben auf der Scheibe zu kennzeichnen. Beim Austausch und bei der Pflege der Sichtscheiben müssen die Einbau-, Montage- und Pflegehinweise des Herstellers beachtet werden. Dies bedeutet, dass sich die Rückhaltefähigkeit der Polycarbonatscheiben ver­ringert und im Schadensfall ein kritisches, viel zu niedriges Sicherheitsniveau vor­lie­gen kann. Aufgrund dieses Alterungs­phänomens sind Polycarbonatscheiben, welche in der direkten Flugbahn mög­licher wegfliegender Teile liegen, als Ver­schleißteile einzustufen und in regel­mäßi­gen Abständen vorsorglich auszu­­ tauschen. Die Versprödung von Polycarbonat­scheiben kann nicht durch Sichtprüfungen erkannt werden. Es ist daher erfor­derlich, dass der Maschinenhersteller eine zeitliche Frist für den Austausch von Polycarbonatscheiben mit sicherheits­kritischen Rückhaltefunktionen festlegt. 2.5.1 Konventionelle Maschinen Entgegen früherer Verbreitung finden sich heute relativ wenig Werkzeugmaschinen mit Handsteuerung in den Angeboten der Maschinenhersteller. Jedoch sind diese noch in sehr großer Anzahl in den Betrie­ben vorhanden. Charakteristisch für die älteren konventionellen Maschinen ist, dass sie keine NC-Steuerung besitzen. Bei ihnen müssen alle Bewegungen der Maschinen mittels manuellem Betätigen von Schaltern oder Tastern durch den Bediener ausgelöst werden (dies gilt auch für Schlittenbewe­gungen, Pinolen). Wohl aber können der­artige Maschinen über elektronische Wegmess-Systeme verfügen, welche die Be­wegungen anzeigen. Auch Spannsys­teme zum Halten von Werkstücken 47 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen kön­nen verwendet werden, wenn das Spannen nur durch den Bediener ausge­löst wird und während des Spannens der auslösende Taster die gesamte Zeit während der gefährlichen Bewegung des Spannvorganges in sicherer Entfer­nung betätigt werden muss (Taster ohne Selbsthaltung). Der Arbeitsbereich der älteren konventionellen Zerspanungsmaschinen ist im Allgemeinen frei zugänglich. Jedoch sind aufgrund bekannter spezifischer Gefähr­dungen im Einzelfall oft Schutzmaßnahmen, deren Schutzwirkung dann vom Willen des Benutzers abhängig ist, zu ergreifen. An allen sich drehenden Maschinenteilen besteht die Gefahr des Erfasstwerdens, unabhängig von der Art der drehenden Teile. Es ist selbstverständlich, dass die Kleidung des Bedieners z. B. von einem sich drehenden Zahnrad leichter erfasst wird, als von einer glatt rundlaufenden Welle. Jedoch sollte man sich von der Gefährlichkeit glatter schnell laufender Wellen nicht täuschen lassen. Um diese bildet sich beim Drehen eine bewegte Luftschicht aus, die lose hängende Kittel oder Hemdsärmel zum Flattern bringt. Die um die Welle rotierende Luftschicht rotiert zur Oberfläche der Welle hin mit zuneh­mender Geschwindigkeit, sodass sich ein Sog zur Welle hin aufbaut. Übersteigt die um die Welle flatternde Kleidung einen bestimmten Umschlingungswinkel, wird sie schlagartig 48 angesogen und von der Welle so schnell aufgewickelt, dass der Bediener nicht mehr reagieren kann. Deshalb ist das Arbeiten im Bereich drehender Teile mit loser oder weiter Kleidung, z. B. mit Kitteln, verboten. Eng anliegende Arbeitskleidung ist Voraussetzung für ein sicheres Arbeiten an derartigen Maschi­nen. Es können z. B. auch Hemden oder ähnliche Kleidung verwendet werden. Jedoch muss diese im Körperbereich eng anliegen, was mittels Gürtel erreicht werden kann und sie darf insbesondere im Bereich der Hände keine Fangstellen aufweisen. Hier ist besonders darauf zu achten, dass die Manschetten geschlossen sind und der Stoff nicht zu weit ist. Weitere Manschetten sind nach innen umzukrempeln. Bild 2-21: Gefahr des Erfasstwerdens an glatten, rundlaufenden Wellen Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen Lange Haare sind unter geeigneter Kopfbedeckung zu tragen. Das Benutzen von persönlichen Schutzausrüstungen ist bei vielen Arbeiten vorgeschrieben. Im Bereich von drehenden Teilen kann dies aber zu schweren, sogar tödlichen Unfällen führen. Deshalb dürfen an drehenden Maschinenteilen insbeson­dere keine Handschuhe verwen­det werden. Würde die Spitze des Bohrers in die Fingerspitze des Hand­schuhes einhaken und versuchen, diesen von den Fingern zu ziehen, verengt sich der Querschnitt des Handschuhfingers drastisch. Dadurch legt er sich auf dem Finger fest an. Da die Gelenke von der Fingerspitze bis zum Ellbogen aus Sattel­gelenken bestehen und diese im Gelenk­bereich nur von Haut und Sehnen zu­sam­mengehalten werden (nicht von Muskeln), reißen die Finger unter den großen Reibkräften des Handschuhes auf der Haut mitsamt Sehne und Muskeln aus der Hand oder dem Arm. Das Gleiche gilt für Schmuck in jeglicher Form. Besonders Ringe haben schon zum Verlust mancher Finger geführt. Futterschutz in Form von beweglicher Futterschutzverdeckung ist nicht generell gefordert. Es ist immer mit einer Gefähr­dung beim Arbeiten mit überstehen­den Spannbacken oder nicht rotations­symmetrischen Körpern, die vielleicht sogar über den Futterdurchmesser hinausragen, zu rechnen. Hier müssen Schutz­ein­richtungen zum Einsatz kommen. Eine generelle Verriegelung mit dem Spindel­antrieb ist nicht zwingend gefordert, mini­miert jedoch das Unfallrisiko. Zu den Unsitten zählt es auch, an Klei­dung und am Körper anhaftende Späne, losen Schmutz, Kühlschmier­stoffemul­sio­nen usw. mit Pressluft abzublasen. Da­bei prallen gelegentlich Späne auch in das menschliche Auge und verursachen Augenverletzungen. Das Entfernen von Spänen ist nur mittels Handfeger erlaubt. Durch Kühl­schmier­stoff verunreinigte Kleidung ist zu wechseln. Bild 2-22: Verbotswidriges Arbeiten mit Handschuhen (nachgestellt) 49 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen 2.5.1.1 Bohrmaschinen Bohrmaschinen stehen leider in der Unfallstatistik immer noch an einer der vordersten Stellen. Glaubt man doch nur zu leicht, die dort auftretenden Kräfte leicht im Griff zu haben, sich den Gefahren eines langsam drehenden Bohrers mühelos entziehen zu können oder seine Hände vom drehenden Bohrer weit genug weg zu haben. Deshalb gilt immer: •Wo es möglich ist, sind Bohrspindeln gegen Erreichen zu sichern. •Werkstücke sind in geeigneten Spanneinrichtungen festzuspannen, ggf. sind diese gegen Verdrehen zu sichern. •Niemals darf mit Handschuhen in der Nähe rotierender Bohrspindeln hantiert werden. Bild 2-23: Bewegliche Verdeckung an einer Bohrmaschine 50 •Lange Haare sind in geeignetem Haarnetz unterzubringen. •Schmuck, wie Ketten und Ringe, sind vor Aufnahme der Tätigkeiten abzulegen. •Zum Entfernen von Spänen sind Hand­feger und unter Umständen Späne­haken zur Verfügung zu stellen. •Alle Kleidung muss eng anliegend und geschlossen sein. •Beim Bohren von Material mit kurzbrechenden Spänen sind Schutzbrillen zu verwenden. • Fußschutz bei langen scharfkantigen Fließspänen. Hinweis: Für die Einzelfallprüfung können von der Berufsgenossenschaft Holz und Metall erstellte Checklisten angefordert werden. Im Anhang 2 dieser BG-Informa­tion ist die „Checkliste für Sicht- und Funktions­ prü­fungen – Handgesteuerte Bohrmaschinen ohne CE-Kennzeichnung“ als Muster abgedruckt. 2.5.1.2 Drehmaschinen Gefährdungen ergeben sich beim Betrieb von Drehmaschinen insbesondere da­durch, dass Teile mit erheblicher Ge­schwindigkeit fortgeschleudert werden können, z. B. Spannbacken, Elemente vom Spannfutter, Werkstücke, Werkstückteile, Späne, Werkzeuge, Werkzeugbruchstücke. Besonders Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen gefährlich sind offen laufende Mitnehmer, z. B. Drehherzen oder Spannvorrichtungen mit ihren weit hervorstehenden Spannschrauben oder Mitnehmerdornen. Die Gefahr des Erfassens von Kleidungsstücken oder offenen langen Haaren durch ungeschützt umlaufende, aus der Maschine heraus­ra­gen­de Werkstücke ist beim Drehen besonders groß. Ragen Drehteile durch die Hohlspindel der Drehmaschine hinaus, sind diese insbesondere im Bereich von Verkehrs­wegen auf ihrer ganzen Länge zu sichern. Wo mit Späneflug während des Arbeitens zu rechnen ist, sind Spänefangbleche oder -leiteinrichtungen zu verwenden. Insbesondere bei Karussell-Drehmaschinen haben diese einsteckbaren Spänefang­bleche eine große Schutzwirkung gegen Fließspäne. Bei der Bearbeitung von Messing und vergleichbaren Werkstoffen ist immer mit Späneflug zu rechnen. Da die Spänefangbleche bei vielen Arbeits­gängen nicht verwendet werden müssen, reicht es aus, sie mit Magnethaltern, Steckfüßen usw. an den jeweiligen Stellen zu befestigen. Das Polieren mit in der Hand gehaltenem Schleifpapier ist ebenfalls eine Unsitte. Besonders am Ende der Hohlspindel ist beim Ausblasen von Hohlwellen mit Pressluft mit Späneflug zu rechnen. Läuft an dem Ende der Hohlspindel ein Verkehrs­weg vorbei, sind auffangende Einrichtun­gen an der Maschine zu installieren. Dies gilt auch für benachbarte Arbeitsbereiche, wenn dort Mitarbeiter durch Späneflug gefährdet werden können. Hier kommen Stellwände zum Einsatz. Bei kurzen herausragenden Wellen rei­chen außerhalb des Verkehrsbereiches manchmal einfache Bleche aus, die gegen unbeabsichtigtes Berühren sichern. Erfasst die Welle das Schleifpapier, gelingt es kaum, das Schleifpapier schnell genug loszulassen, was oft schwer wie­gende Handverletzungen mit sich bringt. Deshalb ist es immer zu verbieten. Eine Alternative bietet auf Schleifbretter aufgespanntes Schleifpapier. Werden Werkstücke von Hand gespannt, sind zum Erzielen einer ausreichenden Spannkraft die vom Hersteller gelieferten Futterschlüssel zu verwenden. Das Gefahr bringende Steckenbleiben der Spannschlüssel im Futter wird zuverlässig verhindert, wenn nur Sicherheits­schlüssel verwendet werden. Sie heben durch Federkraft nach Freigabe selbst­tätig von der Spannschraube ab. Wo immer möglich, sollten längere Werk­stücke über ein zusätzliches Gegenlager, z. B. Reitstock, eingespannt und 51 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen zentriert werden. Bei sehr langen Werkstücken kann die beidseitige Einspannung durch Futter- und Reitstock nicht mehr ausreichend sicher sein. Das Werkstück sollte dann zusätzlich über eine Lünette ge­führt werden. Bild 2-24: Spänefangeinrichtung an einer Drehmaschinenhohlwelle Bild 2-25: Armhaltung beim Polieren Bild 2-26: Schutzausrüstung am Drehmaschinenarbeitsplatz 52 Drehstähle sollten durch mindestens zwei Spannschrauben fest eingespannt werden. Um Vibrationen zu vermeiden, ist die aus dem Werkzeughalter hervor­steh­ende Freilänge des Drehstahls möglichst kurz zu halten. Beim Einsatz von Mitneh­mern sind Drehherzen grundsätzlich glatt- und rundlaufend zu gestalten. Dies kann z. B. durch nachträgliches Anbrin­gen eines Schutzringes am Drehherz erfolgen. Neue Drehherzen sind rotationssymmetrisch ausgeführt. Spänehaken müssen im Handbereich offen gestaltet sein, z. B. mit einem Feilen­ heft versehen. Ringförmig geschlossene Griffe, in die man die Finger stecken kann, sind besonders bei Fließspänen äußerst gefährlich. Wollte man damit die Fließspäne aus dem Arbeitsbereich ziehen und würden diese schlagartig von drehenden Teilen aufgewickelt werden, hätte der Bediener keine Zeit mehr, den Griff des Spänehakens loszulassen. Er würde mit der Hand und unter Umständen mit dem Körper eingezogen werden. Gegen herumschlagende Späne müssen Späne­haken am Griff einen Schutz haben. Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen Hinweis: Für die Einzelfallprüfungen können von der Berufsge­nossenschaft Holz und Metall erstellte Check­listen angefordert werden. 2.5.1.3 Fräsmaschinen Die auftretenden Gefährdungen resultieren vorwiegend aus den Rotations- und Axialbewegungen von Werkzeugen und Werkstücken, insbesondere wenn bei laufenden Werkzeugen Werkstücke einge­spannt oder vermessen bzw. Kühl­schmier­stoffzufuhren eingestellt oder Späne beseitigt werden. Auch beim Wechsel und Transport der Werkzeuge können durch die scharfen Messer der Fräserwerkzeuge Schnittver­letzungen verursacht werden. Sinnvoll ist es, Fräser in Transportbehältern zu trans­portieren oder mit Schnittkantenschutz (besonders nach dem Schärfen) zu ver­sehen. Hierbei dürfen ausnahmsweise Schutzhandschuhe verwendet werden. Vermessungen am Werkstück dürfen Fräser sind deshalb mit einer Schutz­hau­be auszurüsten, die nur den zum Schneiden benutzten Teil des Umfanges frei lässt (Fräserschutz). Der Fräserschutz kann fest oder beweglich sein. Einen universellen Fräserschutz Bild 2-27: Fräserschutz gibt es nicht. Er ist deshalb in Abhängigkeit von den durchzuführenden Arbeiten durch den Betreiber selbst zu beschaffen oder herzustellen und anzubringen. Entsprechende Befestigungsmöglichkeiten müssen jedoch an der Fräsmaschine vorhanden sein. Ein Fräserschutz sollte vielseitig verwendbar sein und sich schnell verstel­len lassen, damit sein Ein­satz auch sinn­voll ist. Fräserschutzeinrichtungen ver­hindern auch Hand- und Fingerverletzungen beim Arbeiten in der Nähe stillsteh­ Bild 2-28: Werkzeugwagen ender Fräserwerkzeuge. 53 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen immer nur beim zum Stillstand gekom­menen Fräser ausgeführt werden. Für Reinigungsarbeiten dürfen nur Hand­feger zum Einsatz kommen. Konstruktiv muss der zum Sägevorgang benötigte Teil des Sägeblattes bzw. Sägebandes in das Werkstück eingreifen können und damit für den Sägevorgang freiliegen. Schutzeinrichtungen, wie Gegen wegfliegende Späne und Fräserbruchstücke sind fangende Schutzein­richtungen zu installieren. Hinweis: Für die Einzelfallprüfungen können von der Berufsgenossenschaft Holz und Metall erstellte Check­listen angefordert werden. 2.5.1.4 Sägemaschinen Allen drei Typen von Sägemaschinen – Bügel-, Band- und Kreissägen – sind unten stehende Gefährdungsmerkmale gemeinsam und somit vom Hersteller der Säge zu berücksichtigen: •Abtrennung von Körperteilen durch Einzug in das laufende Sägeblatt •Quetschgefährdungen der Hände oder unteren Gliedmaßen durch Spanneinrichtungen •Quetschgefährdungen durch den Späneförderer •weitere Gefährdungen durch scharf­k antige Werkstücke, Kühlschmierstoffe und Wechsel des Sägeblattes bzw. -bandes 54 •die Kombination aus feststehender und beweglicher trennender Schutzeinrichtung bei der Kreissäge, •Abschaltungen des Sägevorganges bei Bügel- und Bandsäge sowie •die Kombination aus feststehender trennender Schutzeinrichtung für das umlaufende Sägeband mit beweglichen Abdeckungen für den Sägebereich bei der Bandsäge schützen den Bediener vor unbeabsichtigtem Eingreifen in den laufenden Sägezahn. Es ist darauf zu achten, dass die Schutzeinrichtungen einerseits nicht demon­tiert und andererseits für die jeweilige Sägeaufgabe richtig Bild 2-29: Betätigungselemente an der rechten Seite einer Säge außerhalb des Gefahrenbereiches Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen ein­ge­­stellt werden (Verdeckung des unbenutzten Sägebandes neben dem Schnittbereich, Ausschalt­kontakt bei der Bügel­säge). Aufhängung) oder durch trennende Schutzeinrichtungen gesichert. Diese Schutzeinrichtungen müssen wirksam bleiben. Spanneinrichtungen werden bei manu­eller Betätigung mittels ortsbindender Befehlseinrichtung ausgelöst, meist im Zweihandbetrieb. Beim Spannen muss sich der Bediener vergewissern, dass keine zweite Person gequetscht wird. Besonders bei handgeführten kleineren Säge­maschinen wird das Werkstück gelegentlich in der Hand gehalten und ge­sägt. Damit der Bediener sich nicht am scharfkantigen Werkstück verletzt, zieht er meist auch noch Handschuhe an. Beide Handlungen sind verbotswidrig und strikt zu untersagen. •Werkstück und Sägeblatt können sich verkanten, das Werkstück wird, wenn es nicht durch die Spannvor­rich­tung fixiert ist, weggerissen – Folge­verletzungen sind möglich. •Handschuhe werden vom Sägeblatt erfasst und mitgezogen – der gesamte Arm des Bedieners wird verletzt. Sägen mit angegliedertem Fördersystem verfügen über mindestens zwei Spannvorrichtungen, die jeweils an der Ein- und Auslaufseite des Schneidebereichs liegen. Vom Konstrukteur werden diese Gefahrenbereiche in der Regel mit trennenden Schutzeinrichtungen versehen, um ein Ein­greifen zu verhindern. Auslaufbereiche müssen häufig offen liegen. Trennende Schutzeinrichtungen sind daher nicht oder nur bedingt einsetzbar. Ein einfaches Warnschild gegen die Quetschgefahr reicht als einzige Schutzmaßnahme keineswegs aus! Die Spanneinrichtung der Auslauf­seite ist im Regelfall im Hub auf < 4 mm be­grenzt einzustellen, sodass kein Finger zwischen den anzupres­sen­den Teil des Werkstückes und der Spannvorrichtung gelangen kann. Späneförderer sind meist an neueren Sägen vorzufinden. Sie sind entweder durch eigensichere Technik (z. B. beim Schneckenförderer durch einseitige, „fliegend ge­la­ger­te“ Abhilfe: Wird das Werkstück bei manueller Bestückung bei ausgeschalteter Maschine gespannt, können Handschuhe getragen werden. Erst danach darf die Maschine in Gang gesetzt werden. Das Bedienen laufender Maschinen mit Handschuhen ist nicht gestattet. 2.5.2 Programmgesteuerte Maschinen 2.5.2.1 A llgemein übergreifende Schutzmaßnahmen Programmgesteuerte Maschinen zeichnen sich durch automatisch ablau­fende Maschi55 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen nenbewegungen aus, ohne dass diese vom Bediener einzeln angesteuert werden. Oft liegt die Aufgabe für den Bediener da­rin, den automatischen Betrieb zu über­wachen. Unerwarteten Maschinen­bewe­gungen werden hier durch entsprechende Konstruktion und Schutzeinrichtungen begegnet, die das Erreichen von Gefahr­stellen und das gewollte Umgehen der Schutzeinrichtungen verhindern. Schutzeinrichtungen können auf der Grundlage der Gefahrenanalyse des Her­­stellers und auch in Kombination sein: •trennende feste und/oder bewegliche Schutzeinrichtungen (klassisch: „Schutzzaun“ mit Zugangstür) •berührungslos wirkende Schutzeinrichtung (BWS: z. B. Lichtschranken [0,4/0,9 m über dem Boden oder 0,3/0,7/1,1 m über dem Boden], Lichtvorhang, Laserscanner) •taktil arbeitende Schutzeinrichtungen (z. B. Schaltmatte, Bumper) Programmgesteuerte Maschinen weisen mindestens zwei Betriebsarten auf, •Automatikbetrieb und •Manueller Betrieb. •Im Einzelfall auch spezielle Betriebsarten für kundenspezifische Anforderungen (Sonderbetrieb). 56 Ein Umschalten zwischen den verschiedenen Betriebsarten muss willentlich durch dazu befugte Personen geschehen. Dies geschieht entweder mit einem Schlüsselschalter oder einem Code. Es darf bei der Umschaltung zu keinen gefährlichen Betriebszuständen kommen. Die befugte Person trägt mit der Gewalt über den Schlüssel oder den Code die Verantwortung, dass kein Unbefugter diese Schalthandlungen vornimmt. Be­son­ders bei speziellen Betriebsarten könnte es für nicht mit der Maschine oder Anlage vertraute Personen zu gefähr­lichen Situationen kommen. Vor dem Start des Automatikbetriebes muss sich der Bediener vergewissern, dass sich keine Personen im Gefahrenbereich aufhalten. Ist die Maschine oder auch Anlage nicht kom­plett einsehbar, können Kamerasysteme eingesetzt werden, um die geforderte Einsehbarkeit zu erreichen. Warnsignale kommen nur dann zum Einsatz, wenn die zu warnenden Personen eine leichte Möglichkeit haben, auf das Warnsignal zu reagieren und sich rechtzeitig aus dem Gefahrenbereich entfernen können. Auch Materialein- und auslaufstellen mit automatisch zu- und abgeführten Werkstücken und Materialien sind, bedingt durch die automatische Funktion, mit be­sonderer Aufmerksamkeit zu behan­deln. Öffnungen in Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen automatisierten Maschinen oder Anlagen sind nach der EN ISO 13857 „Sicherheitsabstände“ auf ihre Begeh­barkeit zu bewerten. Schutzmaßnahmen sind jedoch von der Einstiegshöhe und dem Arbeitsumfeld abhängig. Das Schutzkonzept muss u. a. folgende Parameter beinhalten: •Wahrscheinlichkeit, dass diese Öff­nung als Einstieg benutzt werden kann oder einfach nur als Umgehung für weitere Schutzmaßnahmen benutzt wird •Öffnungen über 1 m senkrechter Höhe ohne Steighilfe gelten als nicht begehbar, wenn der Fuß dabei keinen sicheren Halt findet •Materialbeschaffenheit (Unterschied: festes Material, flüssiges Material) •Materialdurchlasshäufigkeit Intelligente Muting-Systeme bieten dem Hersteller oft geeignete Schutzmaß­nah­men. Muting ist eine zeitlich begrenz­te automatische Aufhebung der Schutz­funk­tion einer Schutzeinrichtung unter Einbe­ziehung zusätzlicher Schutzmaß­nah­men gegen Überlistung während des Produk­tionsablaufes. Zur Vermeidung, auch in Abhängigkeit des Nachlaufes des Trans­portsystems, bieten sich drei grund­sätzliche Lösungsansätze an: •Begrenzung der Energie, sodass eine Quetschkraft von 150 N bei nicht reagierenden Schutzeinrichtungen nicht überschritten wird (z. B. durch leis­tungs­arme Antriebe, Rutschkupplungen). •Sicherung des Einlaufes durch elektrisch überwachte Pendelklappe (siehe Bild 2-30). Bild 2-30: Einlaufsicherung am form­schlüs­si­gen Transportsystem mit hoher Zugkraft Werden trennende Schutzeinrichtungen zur Absicherung verwendet, können sich an den Einlaufstellen zwischen Werkstück und der Schutzeinrichtung Quetsch- und Scherstellen bilden. Bild 2-31: Transportsystem mit Friktionsantrieb 57 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen •Vergrößerung des Einlaufbereiches und zusätzliche Absicherung mit Schutzeinrichtungen, wie Lichtgitter, Schalt­matten, in Verbindung mit Muting. Erfolgt die Eingabe des Materials mittels manueller Auslösung, muss der Bedie­ner volle Sicht auf alle Gefahrstellen ­haben. Steht er so nahe an den Gefahr­stellen, dass er sich selbst verletzen könnte, muss er eine Zweihandschal­tung verwenden. In anderen Fällen würde auch ein Tipp­schal­ter ohne Selbsthaltung in ent­sprechender Entfer­nung ausreichen. 2.5.2.2 Betriebsarten Wesentlich für das sichere Betreiben von Maschinen und Anlagen sind neben den peripheren Schutzeinrichtungen die in der Steuerung installierten Betriebsarten bzw. ob die Maschinen die entsprechen­den Funktionen aufweisen, die für die Herstellung der häufig komplexen Werk­stücke notwendig sind. Bei Maschinen mit NC-Steuerungen müssen zumindest die Betriebsarten •Automatikbetrieb und •Manueller Betrieb vorhanden sein. Einige internationale Normen enthalten bereits maschinenspezifische Regelungen zu Betriebsarten. Deshalb werden in diesem Ab­schnitt nur grundsätzliche Voraussetzungen zu ausgewählten Maschinentypen aufgeführt. Bei großen NC-Fräsmaschinen, Bohr- und Fräswerken und Bearbeitungs­zen­tren sind in der Regel weitere Betriebs­arten erforderlich, aber auch bei Großdreh­ma­schinen kann zur Herstel­lung großer ge­nauer Bauteile eine zu­sätzliche Betriebs­art notwendig werden. Bild 2-32: Auslösung eines Materialtransportes durch ortsbindende Zweihandbedienung 58 Für die Anwahl der Betriebsarten „Automatikbetrieb“, „Einrichtbetrieb“ und ggf. „Manueller Eingriff“ ist am Haupt­bedien­feld ein in allen Stellungen abschließbarer Betriebsartenwahlschalter zur Verfügung zu stellen. Der Betriebsarten­wahlschalter muss sicher Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen wirken und gewährleisten, dass immer nur die angewählte Betriebs­art aktiv ist. Dies gilt auch für Hand­bediengeräte, wenn sie für den Einricht­betrieb vorhanden sind, d. h. Durchführen des Einricht­betriebs über das Haupt­ be­dienfeld oder über das Handbediengerät. Bild 2-33: Hauptbedienfeld der CNC-Steue­rung eines großen Bearbeitungszen­trums mit abschließbarem Betriebs­artenwahl­schalter Betriebsartenwahlschalter müssen deut­lich gekennzeichnet sein bzw. die Zu­ord­nung zu den vorhandenen Betriebs­arten muss eindeutig sein. Automatikbetrieb Betriebsart 1 = Automatikbetrieb In dieser Betriebsart darf die Maschine mit allen Funktionen bzw. mit vollen Geschwindigkeiten und Drehzahlen (Arbeitsgeschwindigkeit) gefahren werden. Bild 2-34: Handbediengerät mit Zustim­m­taster (rote Schaltfläche). Mit einem Hand­­be­diengerät kann man in die Steuerung – ins­be­sondere Automatiksteuerung einer Maschine – eingreifen, um den Zerspanungs­­prozess ggf. sofort zu unterbrechen oder zu korrigieren Sicherheitstechnische Vorausset­zungen für Automatikbetrieb: •Betriebsartenwahlschalter in Stellung „Automatikbetrieb“ geschaltet. •Keine Person(en) im Arbeitsbereich der Maschine (visuelle Kontrolle durch Be­ dienperson, bevor Auto­matikbetrieb gestartet wird). • Alle Schutztüren geschlossen (elek­­trisch überwacht) bzw. alle Schutzeinrichtungen in Schutzstel­lung (aktiv). Bei langen Nachlaufzeiten rotierender Werzeugspindeln oder rotierender Werkstücke müssen trennende Schutzeinrichtun­gen zu­sätzlich mit Zuhalteeinrich­tungen ausgerüstet sein, 59 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen welche die trennen­den Schutzeinrichtungen erst frei­geben, wenn Stillstand erreicht ist. Manueller Betrieb Unter manuellem Betrieb werden alle Betriebsmodi verstanden, in denen der Mensch steuernd eingreift. Hier haben die Normensetzer die Möglichkeit, besondere maschinentypische Regelungen festzuschreiben. Grundsätzlich sind je nach Maschinentyp andere Betriebsarten und Betriebsarteninhalte regelbar. So ist im Allgemeinen während des Automatikbetriebes ein handgesteuerter Werkstückwechsel möglich, jedoch nur unter der Voraussetzung, dass von der Öffnung aus, durch die der Wechsel erfolgen soll, keine dahinter liegenden, im Automatikbetrieb befindlichen Teile erreichbar sind. Das bedeutet, dass hier hinter den äußeren Schutzeinrichtungen u. U. innere zusätzliche Schutzeinrichtungen zum Einsatz kommen müssen. Sind dahinter liegende, im Automatikbetrieb befindliche Teile erreichbar, müssen diese zum Werkstückwechsel stillgesetzt werden (Stillstandsüberwachung). Dann dürfen bei offenen Schutztüren bzw. bei außer Kraft gesetzten Schutzeinrichtungen Kraftspanneinrichtungen unter Verwendung einer Tippschaltung und einer auf 2 m/min begrenzten Geschwindigkeit der Spannbewegung betätigt werden. 60 Bild 2-35: Großes Bearbeitungszentrum; Automatikbetrieb bei geschlossener Umhausung. Links im Bild ist eine Fernsehkamera zu sehen, mit welcher der Innenraum der Maschine (Spindel mit Fräsbahn) auf einem Bildschirm am Hauptbedienfeld abgebildet wird Bild 2-36: Großes Bearbeitungszentrum; unzureichende Sicht von außerhalb auf die Spindel bzw. die Fräsbahn des Fräsers. In vielen Fällen kann eine Fernsehkamera eine ausreichende Bildinformation von Spindel und Fräsbahn auf einen Bildschirm nach außen übertragen, so­dass ein Betreten des Gefahrenbereichs der Maschine bei laufendem Betrieb nicht not­wendig ist Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen Bei großen Quetschgefahren für Finger und Hände ist eine Zweihandschaltung zu verwenden. Dasselbe gilt bei Drehmaschinen für Kraftspannfutter und kraftbewegte Reitstockpinolen; die Bewegungsgeschwindigkeit von Reitstockpinolen muss auf v ≤ 2 m/min begrenzt sein. Betriebsart 2 = Einrichtbetrieb In dieser Betriebsart sind alle Tätigkeiten auszuführen, die vor einem auto­matischen Betrieb durchgeführt wer­den müs­sen, z. B. •Vermessen des Werkstücks mit einem Messtaster, der zu diesem Zweck in die stillstehende Spindel eingesetzt ist, • Antasten bzw. „Ankratzen“ des Werkstücks mit dem Werkzeug, um die exakte Lage des Werkstücks bestimmen zu können. Sicherheitstechnische Voraussetzungen für Einrichtbetrieb sind •Betriebsartenwahlschalter in Stellung „Einrichtbetrieb“ geschaltet, •Spindel- und Planscheibenbewegun­gen und rotierende Werkzeuge reduziert auf 50 U/min (Drehmaschinen), andere Geschwindigkeiten sind möglich (Bearbeitungszentren), wenn bei beiden Maschinentypen die Spindel innerhalb zwei Umdrehungen zum Stillstand kommt und die Achsbewegungen < 2 m/min sind und nur steuerbar unter Verwendung eines – Tippschalters (Steuereinrichtung mit selbsttätiger Rück­stellung) in Verbindung mit sicher reduzierten Geschwindigkeiten/Drehzahlen oder – schrittweise Bewegungen von nicht mehr als 6 mm (Drehmaschinen) bzw. 10 mm (Bearbeitungszentren, inkrementelles Verfahren), alternativ: – Tippschalter in Verbindung mit einem Zustimmschalter, – Bewegungen von Revolverköpfen nur in Einzelschritt­schal­tung unter Verwendung eines – Tippschalters (Steuereinrichtung mit selbsttätiger Rück­stellung) zusammen mit einem Zustimm­schalter oder – Zweihandschaltung, wenn in den Gefahrenbereich der Revol­ver­köpfe gegriffen werden kann. Betriebsart 3 = Manuelles Eingreifen/Manueller Eingriff Diese Betriebsart darf bei Bohr- und Fräsmaschinen mit Automatiksteuerung und Bearbeitungszentren nur dann zur Verfügung stehen, wenn die betreffenden Ma­schinen­ be­treiber zwingende technologische Gründe bei der Herstellung der Werkstücke nachweisen können. Dies ist häufig der Fall, wenn mit diesen Maschinen keine Serien­teile, sondern nur Einzelwerkstücke mit komplexer Formgebung hergestellt werden, z. B. beim 61 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen Einsatz dieser Maschine im Werkzeug- und Formenbau, in der Instandhaltung oder für Nacharbeiten. Betriebsart 3 ist ein automatischer Betrieb der Maschine bei außer Kraft gesetzten Schutzeinrichtungen, jedoch nur in Verbindung mit einge­schränkten Maschinenfunktionen, z. B. •reduzierte Achsgeschwindigkeiten, •reduzierter Spindeldrehzahl, •keine hohen Drücke bei Verwendung von Kühlmitteln, •gefährliche Maschinenfunktionen, z. B. Werkzeugwechselbewegungen, Palettenbewegungen usw., sicher abgeschaltet. Die verbleibenden Maschinenbe­wegun­gen dürfen zwangsläufig nur durch stän­diges Betätigen eines Zustimm­schalters ermöglicht werden (z. B. am Hauptbe­dien­feld oder auf einem Hand­bedien­gerät installiert). Die Achsgeschwindig­keiten in Betriebsart 3 müssen auf 5 m/min steuerungs­tech­nisch begrenzt sein. nur über einen Zustimmungsschalter ermöglicht wird. Sie darf nur hierfür besonders geschulten Bedien­personen (maschinenspezifisch und sicher­heitstechnisch unterwiesen) ermöglicht werden (schriftliche Beauftragung ist empfehlenswert). Zusätzlich ist eine Betriebsanweisung an der betreffenden Maschine anzubringen, in der auch zum Ausdruck kommen muss, in welchen Fällen Betriebsart 3 anzuwenden ist. Betriebsart 3 darf nur, wie die anderen Be­triebsarten auch, z. B. durch einen ent­sprechenden Schlüssel anwählbar sein. Es gibt Situationen, in denen die Bildinformation einer Fernsehkamera nicht aus­reicht, um eine Maschine ganz von außen zu steuern. In diesen Fällen muss der Bediener den Gefahrenbereich der Maschine betreten und die Maschine mit einem Handbediengerät Die Drehzahl der Werkzeugspindeln darf nur so hoch sein, dass nach Abschal­ten dieser Spindeln nach 5 Spindelum­dre­hungen ein Stillstand gewährleistet ist. Betriebsart 3 ist nur zulässig, wenn bei offener(n) Schutztüre(n) die Spindeldrehzahl im NC-Betrieb begrenzt ist und dieser Betrieb 62 Bild 2-37: Betriebsart 3 an einem Fräszentrum Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen bei reduzierten Funktionen und unter ständigem Betäti­gen eines Zustimmtasters steuern, um z. B. eine Kollision der Spindel mit dem Werkstück zu verhindern (Betriebsart 3). Sonderbetriebsarten Bei bestimmten Fertigungsabläufen an Maschinen ist es erforderlich, einen automatischen Prozess zeitweise ohne die Schutzeinrichtungen aus der Nähe zu beobachten. Gemäß den Anforderungen der EG-Maschinenrichtlinie und einschlägigen Europanormen ist dieser Sonderbetrieb nicht ohne Weiteres erlaubt. Für diese Sonderbetriebsart sind geeignete Sicherheitsmaßnahmen zu treffen. Diese Vorgehensweise muss in intensivem Kontakt zwischen Hersteller und Betreiber stattfinden, um insbesondere auch die Verhaltensanforderungen an das Bedienpersonal richtig analysieren und umsetzen zu können. Durch dieses verantwortungsvolle Handeln soll die Manipulation von Schutzeinrichtungen oder versteckt angebrachte Schlüsselschalter zum Aufheben von Sicherheitsmaßnahmen verhindert werden. Um von dieser Möglichkeit Gebrauch machen zu können, sind einige Voraussetzungen einzuhalten (siehe EN ISO 11161): Prozessbeobachtung •Können zusätzliche Systeme (Videokamera, Körperschallaufnehmer) das Fertigungsproblem ohne Einführung einer neuen Betriebsart lösen? •Hat eine ausreichende, dokumentierte Beratung zwischen Maschinenhersteller und Betreiber stattgefunden? •Wurde eine Risikobeurteilung durchgeführt? Einführung der Prozessbeobachtung: •Verwendung konstruktiver Schutzmaßnahmen •sichere Begrenzung von Drehzahl und Verfahrwegen auf das technologisch Notwendige •manueller Start nach Stillstand •automatischen Werkzeugwechsel vermeiden •Palettenwechsel vermeiden • Kühlschmierstoff mit Hochdruck vermeiden •manuelle Quittierung der Kühlmittelfreigabe •leichte Erreichbarkeit von Einrichtungen zum Stillsetzen im Notfall •autorisierter Zugang (Schlüsselschalter/ Passwort) Unter Umständen zusätzlich, bei nicht akzeptablem Restrisiko für den Bediener: •besondere Qualifizierung der Mitarbeiter •regelmäßige Unterweisung (schriftlicher Nachweis) 63 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen •persönliche Schutzausrüstung •Betriebsanweisung für die zusätzliche Betriebsart anbringen Oberstes Gebot ist immer, dass diese Betriebsart die absolute Ausnahme sein muss und deshalb in den Fällen, in denen sie nicht benötigt wird, nicht ständig zur Verfügung stehen darf. Der Schlüssel zum Aktivieren dieser Betriebsart ist unter Verschluss zu halten. Die Herausgabe und die Zurückgabe sollte dokumentiert werden. Kann dies alles nicht gewährleistet werden, darf eine zusätzliche Betriebsart nicht eingeführt werden. 2.5.2.3 Gefährdungen beim Programmieren Neben den Möglichkeiten einer offensichtlichen Fehlprogrammierung liegen Fehler und sich daraus ergebende Gefäh­rdun­gen im Programmhandling. Programme werden geschrieben •im Programmierungsbüro; die Daten werden der Maschine über Kabel zugeleitet, •an der Maschine selbst (Teach-In), •in der Programmnachbearbeitung vor Ort an der Maschine, •innerhalb des Programmtests an der Maschine. Grundsätzlich müssen Programmierar­beiten an Anlagen innerhalb von Schutzzonen von 64 einem sicheren Standort ausgeführt werden, der vom Hersteller der Anlage vorgegeben werden muss. An diesen Stand­orten kommen in der Regel Program­mier­handgeräte (PHG) zur An­wendung. Gefahr bringende Bewegungen innerhalb des von außen geschützten Bereiches werden grundsätzlich mit redu­zierten Geschwin­dig­keiten gefahren, bei Geschwindigkeiten bis 5 m/min zusätzlich mit Bestäti­gung über Zustimmungstaste. Somit hat der Programmierer die Möglichkeit, sich der Ge­fahr bringenden Be­wegung notfalls von selbst zu entziehen. Arbeiten mehrere Pro­grammierer im Bereich Gefahr brin­gen­der Bewegungen, so muss jeder Ein­zelne eine Zustimmung über Zustimmschalter geben. 2.5.2.4 Gefährdungen bei der Fehlersuche, im Probe- und Reparaturbetrieb Fehlersuche ist keine Improvisation! Fehlersuche ist, wie Probebetrieb und Repa­ratur, die Tätigkeit, bei der dem Mitarbeiter die genauesten Kenntnisse der Maschine und über deren Betriebsabläufe abverlangt werden. Daher müssen diese Betriebsarten bereits bei der Planung der Maschine durch den Hersteller mitbe­dacht und den später Ausführenden bei der Einarbeitung vermittelt wer­den. Sichere Betriebs­zu­stände müssen die jeweiligen Arbeitsauf­­gaben unter­ stützen. Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen Die hier genannten Betriebsmodi, einschließlich der Reinigung, haben bei Anlagen eines grundlegend gemeinsam: sie im sicherheitstechnischen Konzept der Anlage realisiert. Während ein Maschinenteil oder ein Teil einer Anlage weiter im Automatik­be­trieb produziert, soll eine Person in den von außen geschützten (stillstehen­den) Be­reich der Maschine/Anlage ein­treten, um die ent­spre­ chende Arbeits­auf­gabe zu lösen. 2.5.2.5 Notbefehlseinrichtungen (Not-Halt-Befehlsgeräte) Jede Maschine, auch programmge­steuerte Maschinen, benötigen mindestens eine Notbefehlseinrichtung. Die Planung einzelner Not-Aus-Bereiche ist für größere Anlagen umfangreicher und bedarf genauerer Vorüberlegungen: Dementsprechend ist es unumgänglich, dass die Kommunikation zwischen dem Hersteller und dem Betreiber von der ers­­ten Planung einer Anlage bis zu deren Ab­bau sehr intensiv gepflegt wird. Fehlen­­­der Informationsaustausch bei der Planung einer Anlage führt gerade bei den hier auf­geführten Betriebsmodi zu vor­her­sehbarer Fehlanwendung und sicher­heitswidrigem Verhalten der ausführenden Personen. Abhängig vom Zonenkonzept muss ermittelt werden, ob für die sich in der Einzel­zone bewegende Person die auf deren Programmierhandgerät (PHG) be­findliche Not­be­fehlseinrichtung nur die Gefahr brin­­genden Bewegungen der ent­sprechen­den Zone zum Stillstand bringt oder ob weitere Zonen mit einbezogen werden müssen. Darüber hinaus ist selbst­ver­stän­dlich, Bei der Planung sollten die Arbeitsauf­gaben und deren Bereiche und die damit zusammenhängenden Gefährdungen in Abhängigkeit der projektierten Anlage be­stimmt werden. Mit diesen Informa­tionen können Anlagen in unterschiedliche Schutzzonen unterteilt werden, die durch Schutzeinrichtungen getrennt sind. Die verschie­denen Schutzzonen werden dann mit einer übergeordneten Steuerung verknüpft. Diese Reihenfolge bewirkt, dass der Planer einer solchen Anlage keine Arbeits­aufgaben vergisst und Bild 2-38: Große eingehauste Vertikal­-Dreh­maschine mit Freifahreinrichtung 65 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen dass sich auch Notbefehls­einrich­tun­gen an jeder einzelnen Maschine in einer Anlage befinden. Eine überge­lagerte Not-Aus-Ein­rich­tung zur Betätigung von außerhalb stehenden Personen ist zusätzlich zu in­stallieren. 2.5.2.6 Freifahrmöglichkeiten im Gefahrfall Bei entsprechenden Gefahrenbereichen sind Einrichtungen zum manuellen Frei­­fahren von Achsen – unabhängig vom Hauptbedienfeld – zur Verfügung zu stellen, um im Gefahrfall gefährdete Per­sonen schnell befreien zu können. Diese Einrich­tungen sind sinnfällig/ eindeutig zu kenn­zeichnen, um Verwechslungen beim Aus­lösen von Freifahrbewegungen ausschlie­ßen zu können: •Bei nicht abgeschalteter Antriebsenergie der Maschine sind dafür z. B. gekennzeichnete Tipptaster zur Verfügung zu stellen. •Bei abgeschalteter Maschine sind entsprechende Einrichtungen deutlich zu markieren/kennzeichnen, z. B. – manuell betätigbare Druckentlastungsventile, wenn die Gefahr von unter Druck stehenden Maschinen­teilen ausgeht oder – manuell lösbare Bremsen, wenn dies zum Befreien von Personen not­wendig ist (Achtung: bei vertikalen Achsen ohne Gewichtsausgleich ist diese Lösung nicht zulässig). 2.5.2.7 Anforderungen an Spannfutter für die sichere Werkstückaufnahme Die sichere Einspannung der Werkstücke zur spanenden Bearbeitung ist besonders bei Drehmaschinen wichtig, da der durch die Rotation hohe Energieinhalt der Werk­stücke insbesondere bei Großdreh­maschi­nen durch trennende Schutzein­richtungen nicht beherrschbar ist. Bild 2-39: Freifahreinrichtung mit sinn­fälliger Kennzeichnung der Achsbewe­gungen über eigene Tipptaster 66 Aus diesem Grund ergeben sich folgende generelle Sicherheitsanforderungen: •Handbetätigte und kraftbetätigte Spannfutter müssen EN 1550 ent­sprechen. Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen •Wenn die Hauptspindel einer Maschine in •Wenn bei kraftbetätigten Werkstückspann- Betrieb ist, darf es nicht möglich sein, das Öffnen oder Schließen des Kraftspannfutters manuell auszulösen. •Maschinensteuerungen müssen für die Eingabe/Bestätigung der zu programmierenden höchsten Spindeldreh­zahl für das zu bearbeitende Werkstück und für die Eingabe/Bestätigung der höchstzulässigen Drehzahl des auf der Maschine gerüsteten Kraftspannfutters programmtechnische Einrichtungen aufweisen. Diese müssen in Betriebsart 1 (Automatikbetrieb) den Anlauf der Hauptspindel steuerungstechnisch ver­hindern, wenn der Bediener bei Pro­grammwechsel (anderes Werkstück) versäumt, diese Drehzahlen erneut in die Steuerung einzugeben bzw. zu bestätigen. Die Steuerung muss ferner den Anlauf der Hauptspindel auto­ma­tisch blockieren, wenn die pro­gram­mierte Höchstdrehzahl zur Bearbeitung des Werkstücks höher liegt als die höchst­zulässige Drehzahl des gerüste­ten Kraftspannfutters. •Kraftbetätigte Werkstückspanneinrichtungen (z. B. Kraftspannfutter) müssen eine Spanndruck- und Spannwegüberwachungseinrichtung aufweisen. Diese Überwachungseinrichtung muss einen Anlauf der Hauptspindel verhin­dern, wenn die erforderliche Spannkraft nicht erreicht wird oder der er­for­der­liche verbleibende Spannhub unzu­rei­chend ist. einrichtungen während des Maschinenbetriebs die Spannkraft oder der verbleibende Spannhub unter die vorgegebenen Mindestwerte fallen, muss automatisch ein Not-Aus ausgelöst werden. Die erforderliche Spannkraft muss da­bei so lange aufrecht erhalten bleiben, bis die Hauptspindel zum Stillstand gekommen ist, z. B. durch ein geeigne­tes Rückschlagventil (Sitzventil) in der Spannhydraulik. •Für den Fall, dass die Maschine so hohe Beschleunigungs- und Verzögerungswerte im Hauptspindelantrieb aufweist, dass dadurch die sichere Spannung der Werkstücke nicht mehr gewährleistet werden kann, müssen Einrichtungen vorgesehen werden, mit denen die Beschleunigungsund Ver­zögerungswerte gemindert werden können. Diese Einrichtungen müssen dem Zugriff von unberechtigten Perso­nen entziehbar sein (Schlüsselschalter, Zugriffs­ code). •Bei manueller Werkstückspannung (z. B. durch handbetätigte Spannfutter) muss verhindert sein, dass der Spann­schlüssel im Spannzeug vergessen wird und dabei die Hauptspindel anlau­fen kann. Lösungen, die dies verhin­dern, sind z. B. – mit dem Hauptspindelantrieb verrie­gel­te Futterschutzhaube, die bei stecken gebliebenem Spannschlüssel nicht geschlossen werden kann, 67 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen – codierte Positionsabfrage auf Vorhanden­sein des Spannschlüssels an einem sicheren Ort (eine derartige Schaltung darf nicht auf einfache Weise überbrückbar sein, z. B. durch einen Rundstahl gleichen Durchmessers), – s elbstauswerfende federgespannte Spannschlüssel. 2.5.2.8 A ufspannen und Bearbeiten von exzentrischen Rohlingen bzw. Werkstücken Bei schweren Werkstücken mit großer Exzentrizität (keine zentrale Schwerpunkt­lage) können bei Dreharbeiten so große Unwuchtbzw. Fliehkräfte auftreten, dass ein ordnungsgemäßes Drehen nicht mehr möglich ist. Außerdem können die Spannzeuge überlastet werden, was zum Herausschleudern des Werkstücks aus der Werkstückaufnahme führen kann. In diesen Fällen müssen geeignete Ausgleichsgewichte bestimmt werden (z. B. durch Berechnung), die zusammen mit dem Werkstück gerüstet werden müssen. Für derartige Fälle sollte die Maschinensteuerung ein Softwareprogramm aufweisen, mit dessen Hilfe der Bediener die erforderlichen Ausgleichsgewichte nach Lage und Gewicht ermitteln kann. 68 Empfehlenswert ist auch der generelle Einbau eines Unwuchtsensors, der den Hauptspindelantrieb sicher stillsetzt, wenn der voreingestellte unveränderbare Grenzwert überschritten wird. 2.5.3 Automatisierte Fertigungssysteme 2.5.3.1Konzeption Automatisierte Fertigungssysteme unterscheiden sich von automatisierten Fertigungsmaschinen dadurch, dass viele Einzelsysteme zu einem großen System zusammengefasst werden. Alle Abläufe untereinander, wie Werkstücktransport und Folgefertigung sowie Werkstück­wechsel und Werkzeugwechsel, erfolgen vollautomatisch. Je besser die Planer die einzelnen Sys­teme in autonome Schutzzonen unterteilt haben, desto leichter lassen sich die einzelnen Systeme programmieren, tes­ten, entstören und instand halten, ohne gleich immer das ganze System abschal­ten zu müssen. Dies setzt aber voraus, dass sich die Bediener in den Einzelsys­temen ungefährdet bewegen können, weder von Anlagenteilen aus benach­bar­ten Systemen gefährdet werden oder benach­barte Systeme, welche nicht abge­schaltet worden sind, erreichen können, ohne dass diese zwangsweise abgeschaltet werden. Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen 2.5.3.2 Besondere Gefährdungen und Schutzmaßnahmen an Werkzeugwechselstationen Für Arbeiten an Werkzeugwechselstationen während des Automatikbetriebes gel­ten besondere Schutzmaßnahmen. Bewe­gun­gen von Werkzeugmagazinen oder von Werkzeugwechslern müssen unterbunden werden, es sei denn, man sichert die Bereiche zusätzlich ab. Hier eignen sich ins­besondere Bild 2-40: Schematische Darstellung eines automatisierten Fertigungssystems 69 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen feste trennende Schutz­ein­rich­tun­gen. Nur so ist der Weiterbetrieb während der Anwesenheit von Bedienern erlaubt. Bestückungsstationen für Werkzeug­regale werden oft an den Systemgrenzen positioniert, wo sie die Fertigungsabläufe am wenigsten stören. Da Werkzeug­wechs­ler mit sehr hohen Geschwindigkeiten verfah­ren (bis zu 50 m/min), müs­sen aufgrund diverser Gefährdungen Öff­nungs­klappen und Zu­ gangs­türen durch Positionsschalter stellungsüberwacht sein, die beim Öffnen alle Gefahr bringen­den Bewegungen still­setzen. Der Bearbeitungsvorgang kann nur fortgesetzt werden, wenn der Bediener von den Öff­nungen aus keine Gefahrstelle erreichen kann. Aufwändiger ist das Bestücken von zentra­­­len Werkzeugstationen für große Fertigungssysteme. Oft verteilt ein Handling­ge­rät die einzelnen Werkzeuge auf mehrere hundert Speicherplätze und bestückt von dort aus die einzelnen Fertigungs­sys­teme. Im Allgemeinen werden zur räum­lichen Ab­trennung dieser Wechsler Umzäunungen verwendet. Zum Bestücken befindet sich meist im Kopfbereich des Be­dieners eine Werkzeugein- und -aus­gabestation in der Umzäunung. Die notwendige, nicht hinter­tretbare Abtrennung zum Automatikbereich erfolgt durch ein Werkzeug­regal. Mit dem Öffnen der Zugangstür zu dieser Station wird ein Positionsschalter im bestimm­ten Abstand vor dem Regal auf der Fahrbahn des Hand­linggerätes akti- Um die Werkzeuge in die Werkzeugaufnahme des Wechslers sicher einlegen zu können, sind ortsbindende Schutzeinrichtungen, z. B. Fußschalter, erforderlich. Mit der ersten Betätigungsstufe des Fuß­schal­ters erfolgt die Entriegelung der Werkzeugaufnahme, mit der zweiten Stufe der Weitertransport des Werkzeuges in den Wechsler. Der Wechsler selbst darf sich im geöffneten Zustand grundsätzlich nur mit reduzierter Geschwindigkeit bewegen lassen. Beim Loslassen des Fußschalters muss der Wechsler umgehend stehen. Bild 2-41: Räumliche Trennung in Werkzeugwechselstation durch Werkzeugregal 70 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen viert, welches jetzt nur noch Arbeiten in sicherer Entfernung in der Wechselstation erlaubt. Wird dieser bestimmte Abstand unterschritten, erfolgt eine geregel­te Abschaltung ohne Not-Aus-Funktion. 2.5.3.3 B esondere Gefährdungen und Schutzmaßnahmen im Sonderbetrieb Entstörungs- und Instandhaltungs­arbei­ten an Teilsystemen bedürfen der sorgfäl­tigen Vorplanung, um möglichst ge­ringe Unterbrechungszeiten des Gesamt­sys­tems zu verursachen. Der Zugang zu den zu entstörenden Bereichen muss ge­fahr­los erfolgen, z. B. durch besondere Zu­gänge, kleine Brücken oder sichere Laufstege. Innerhalb von abgeschalteten Teil­syste­men darf nur gearbeitet werden, wenn die Instandhalter nicht in die benachbarten aktiven Anlagenteile gelangen können. Hierfür sind unter Umständen zusätzliche trennende Schutzeinrichtungen oder Einweglichtschranken vorzusehen. Bei der Verwendung von Einweglicht­schran­ken an den Grenzen zwischen zwei Be­reichen brauchen diese nur nach vorheri­ger Anmeldung des Instandhalters an der Steuerung zwangsläufig aktiviert werden. Für den Automatikbetrieb werden die Einweg­lichtschranken nach erfolgter Instandhaltung durch das Abmelden an der Steue­rung abgeschaltet und ein flexibler Ferti­gungsablauf zwischen den Systemen ist wieder möglich. Bild 2-42: Aktive Schutzzone innerhalb eines automatisierten Fertigungssystems mit Einweglichtschranken in dreistrahliger Ausführung (Maße: 0,3 m; 0,7 m; 1,1 m). 71 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen Mit Einweglichtschranken können auch innerhalb von Systemen aktive Schutz­zonen (z. B. Beobachten komplizierter Fertigungsvorgänge) im Automatikbetrieb abgesichert werden. Mit dem Deaktivie­ren der äußeren Schutzeinrichtungen wird zwangsweise ein innerer, ebenfalls durch Einweglichtschranken abgesicher­ter Be­reich aktiviert, in dem der Bedie­ner sich frei bewegen kann. Durch­ schreitet er eine Einweglicht­schranke, schaltet diese die Anlage aus. Gefährdungen am Werkzeugmagazin und Werkzeugwechsler sind ebenfalls zu berücksichtigen: •Bewegungen des Werkzeugmagazins und des Werkzeugwechslers (inklusive weiterer vorhandener Werkzeugtransporteinrichtungen) müssen durch festste­hen­de trennende Schutz­ein­rich­tungen ge­sichert sein. Diese müssen mecha­nisch stabil und zu­griffs­sicher gestaltet sein. •Für das manuelle Bestücken des Werkzeugmagazins ist ein Schutzfens­ter (ggf. Schutztür) mit einer Überwachungsschaltung vorzusehen. Bei geöffnetem Schutzfenster/-tür muss der Antrieb des Werkzeug­magazins und der Antrieb des Werk­zeugwechslers zwangsläufig stillgesetzt werden. •Bei nicht flurebenen Be- und Entladestellen sollten in Anbetracht der schweren Werkzeuge keine Treppen vorgesehen werden, sondern eine Hub­arbeitsbühne. 72 Diese sollte so groß dimen­sioniert sein, dass auch der Werkzeugwagen darauf genügend Platz findet. 2.5.4 Großwerkzeugmaschinen 2.5.4.1 Abgrenzung der Größe Die unterschiedliche Größe von Werkzeugmaschinen bringt beim Bedienen auch entsprechend unterschiedlich große Gefahren und Risiken mit sich. Hauptur­sache ist, dass aus techno­lo­gischen Gründen Bediener den Arbeits­bereich dieser Maschinen aufgrund ihrer Größe betreten müssen, um z. B. erforder­liche Einrichtarbeiten durch­führen zu können oder um auch während des Betriebs die­ser Maschinen den Zerspanungsprozess ausreichend beob­achten zu können. Bild 2-43: Innenrundbearbeitung auf einem großen Ständerbohr- und Fräswerk Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen Im Bild 2-43 ist ersichtlich, dass von der höhenverstellbaren Bedienbühne die Werkzeugbahn nicht ausreichend ein­ge­sehen werden kann. Der Bediener muss sich deshalb zeitweise im Arbeits­bereich der Maschine aufhalten. – Spitzenweite > 2000 mm und –A ußendurchmesser der Werkstückspann­einrichtung > 500 mm •Vertikal-Drehmaschinen (Karussellmaschi- nen) und -Drehzentren: – Planscheibendurchmesser > 500 mm Drehmaschinen mit NC-Steuerung und Drehzentren unterscheiden sich dadurch, dass Drehzentren zusätzlich automatisch arbeitende Werkzeugwechsler und Werkzeugmagazine aufweisen. Bei Dreh­ma­schi­nen und Drehzentren besteht eine Abgrenzung zwischen normal großen Drehmaschinen und Großdrehmaschinen. Diese Festlegungen wurden in ent­sprechenden europäischen Normen getroffen, die auch als DIN-EN-Normen zur Verfügung stehen. •Große Horizontal-Drehmaschinen und -Drehzentren: Bild 2-44: Große Horizontal-Drehmaschine Bild 2-45: Große Vertikal-Drehmaschine (Karussellmaschine), geschlossene Maschine Bild 2-46: Große Vertikal-Drehmaschine (Karussellmaschine), geöffnete Maschine 73 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen Bei Bohrmaschinen, Fräsmaschinen und Bearbeitungszentren sind derzeit keine Abgrenzungsmerkmale hinsichtlich der Maschinengröße festgelegt. 2.5.4.2 Besondere mechanische Gefährdungen Bei großen Werkzeugmaschinen ist es oft notwendig, dass Bediener den Arbeitsbereich dieser Maschinen betreten. Gründe dafür sind z. B.: •Werkstücke mit dem Kran auf- und abspannen. •Werkzeuge durch Sichtkontrolle prüfen. •Werkstücke „Einrichten“ bzw. mit Messuhr anfahren und dement­sprechend Werkstücke ausrichten. •Kontrollmessungen mit unterschiedlichsten Messzeugen durchführen, um damit die abgearbeiteten Fertigungs­gänge bzw. die Maßhaltigkeit zu überprüfen. •Einrichtbewegungen (Achsbewegun­gen) visuell steuern, um Kollisionen zwischen Maschine, Spindel, Werkzeug und Werkstück zu vermeiden. •Werkstück an mehreren Stellen mit rotierender Spindel bzw. Werkzeug vor­sichtig anfahren bzw. „ankratzen“, um die Lage des aufgespannten Werk­stücks in der Maschine mit dem gespeicherten Bearbeitungsprogramm abzugleichen (Nullpunktfindung). 74 •Zerspanungsprozess beobachten, ins­ besondere wenn ein neues NC-Pro­gramm bzw. ein anderes Werkstück auf die Maschine kommt und noch unklar ist, ob es zwischen Teilen der Maschi­ne, Werkzeug oder Werk­stück zu Kolli­sionen kommen kann; das NC-Pro­gramm kennt nicht alle Störkonturen. Darüber hinaus muss immer wieder auch der Spanfluss beurteilt werden und die dabei entstehende Ober­flächen­qualität am Werkstück, beson­ders wenn es sich um die Endbear­beitung handelt (rechtzeitiges Erkennen von Rattermarken oder ob sich bei Werk­zeugwechsel Absätze bilden usw.). •Einsatz der Maschine als konventio­nelle Maschine zu Bearbeitungs­zwecken, für welche keine NC-Pro­gramme erstellt werden. •Durch das Betreten der Arbeitsbereiche von Großmaschinen können erhebliche Quetsch- und Schergefahren auf­grund von Achsbewegungen (Auf­spanntische, Werkzeugschlitten, Paletten usw.), Bewegungen von Werkzeug­wechslern und Werkzeugmagazinen, Einzug­ge­fahren durch rotierende Werkzeuge, Spann­futter, Planscheiben usw. entstehen. •Erhebliche Gefährdungen können auch durch wegfliegende Späne, wegflie­gen­de Bruchstücke von gebrochenen Werkzeugen und ggf. von Kühlmitteln, die unter hohem Druck austreten, entstehen. Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen •Sturzgefährdungen durch Glätte. Das Be- treten der Arbeitsbereiche von Großmaschinen bringt von Fall zu Fall auch große Sturzgefahren mit sich, insbesondere wenn „nass“ gearbeitet wird, d. h. bei Verwendung von Kühlemulsionen oder Schneidölen oder wenn Guss be­arbeitet wird und Gussspäne aufgrund des Graphitgehalts ebenfalls zu glatten Aufspannbereichen oder glatten Werkstückoberflächen führen. •Sturzgefährdungen durch Stolperstel­len, durch Aufspannelemente, Spann­pratzen usw. •Absturzgefährdungen, wenn sich Be­die­ner z. B. zu Messzwecken kurzzeitig auf hohen Werkstücken aufhalten oder wenn Maschinen in Gruben installiert sind, damit die Aufspannbereiche das Bodenniveau aufweisen. Das Unfallgeschehen an Großwerkzeugmaschinen reicht von glimpflich verlau­fen­den Schnittverletzungen an scharfen Spänen und Schneiden von Werkzeugen bis zu tödlichen Verletzungen, z. B. durch Quetschgefahren an Portalmaschinen bei der Durchfahrt des Tisches mit auf­gespanntem großen Werkstück durch das Maschinenportal. 2.5.4.3 Besondere Schutzmaßnahmen Die Schutzmaßnahmen für Großwerkzeugmaschinen unterscheiden sich teil­weise von Schutzmaßnahmen für normal große bzw. nicht begehbare Werkzeugmaschi­nen. Ursache dafür sind unter­schiedliche Anforderungen der Maschi­nenbetreiber an diese Maschinen, bei­spiels­weise •beabsichtigte Bearbeitung: – Außenbearbeitung, –Innenbearbeitung, – Mehrseitenbearbeitung (bis 5-Seitenbearbeitung), •Steuern der Maschine: – manuelles Steuern, – Steuern mithilfe von Zyklen und Unterprogrammen, – Steuern mit NC-Steuerung (Vollautomatikbetrieb), •ohne und mit Pendelbearbeitung (wechselseitige Bearbeitung), •Beladen der Maschine, z. B. durch Kran oder Gabelstapler usw. Aus vorstehenden Gründen sind Großwerkzeugmaschinen häufig einsatz­bezogen zu planen und zu beschaffen, da sie in der Regel nicht als Serienma­schi­nen, sondern als Einzelmaschinen mit kundenspezifischen Anforderungen/Funktionen betrieben werden. Hierzu bedarf es einer intensiven Zusammen­arbeit zwischen Hersteller/Lieferer und Kunden/Betreiber vor der Auftragsvergabe, mit dem Ziel, nicht nur die maschinenspezifischen Funktionen, son­dern auch ein angepasstes und dennoch vorschriftengerechtes Schutzkonzept in einem Lasten-/ Pflichtenheft festzu­legen. Geschieht dies 75 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen nicht, kommt es später häufig zu vorschriftswidrigem Be­treiben dieser Großmaschinen (mangel­haftes Bedienerkonzept). 2.5.4.3.1Anforderungen an Arbeits- und Hubarbeitsbühnen Folgende Anforderungen müssen Arbeitsbühnen und Hubarbeitsbühnen beim Einsatz an Großmaschinen erfüllen: •Arbeitsbühnen von Horizontal-Drehmaschinen müssen neben Geländern gegen Abstürzen einen besonders griffigen Bodenbelag und ergonomi­sche Haltemöglichkeiten aufweisen, da der Bediener auf der Arbeitsbühne mit­fahren muss und dadurch den Anfahr­beschleunigungen und Bremsver­zöge­rungen ausgesetzt ist, da die Arbeitsbühne mit dem Bettschlitten/ Support eine Einheit bildet. •Bei Horizontal-Drehmaschinen ist in unmittelbarer Nähe des Drehmeißels ein einstellbarer Spanabweiser erfor­derlich, damit der Bediener in Betriebs­art 2 und 3 (ggf. offene Schutztür) vor Spänewurf oder Schnittverletzungen durch Späne geschützt ist. • Hubarbeitsbühnen an Bohr- und Fräswerken sollten mindestens 1,8 m hohe, feststehende und bewegliche trennen­de Schutzeinrichtungen, z. B. Schutz­wände oder besser Kabinen mit Fens­tern und Türen, aufweisen. Sicht­scheiben sollten aus Polycarbonat bestehen und eine Scheibendicke von mindestens 8 mm haben. 76 •Schutzfenster/Schutztüren zum Arbeitsbe- reich/Gefahrenbereich auf Arbeits­bühnen von Horizontal-Drehmaschinen müssen zur Absicherung des Auto­matikbetriebs mit Überwachungs­schaltungen und Zuhalteeinrichtungen ausgerüstet sein. •Schutztüren von Hubarbeitsbühnen (insbesondere bei Vertikal-Drehma­schi­nen), die u. a. zum kurzzeitigen Über­treten auf große Werkstücke dienen, z. B. zu Kontrolloder Messzwecken, müssen mit Überwachungsschaltungen und Zuhalteeinrichtungen ausgerüstet sein. Wenn von der Hubarbeitsbühne ein Überstieg auf große Werkstücke oder ein Betreten des Arbeitsbereichs von der Hubarbeitsbühne aus nicht notwen­­dig ist, darf die Hubarbeitsbühne keine Schutztür aufweisen, die zum Bild 2-47: Hubarbeitsbühne an großem Be­ arbeitungszentrum für Pendelbear­beitung. Die Hubarbeitsbühne kann in jeder Position über eine Steigleiter sicher verlassen werden Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen Arbeits­bereich der Maschine führt (in diesem Fall nur feste trennende Schutzeinrichtung). •Hubarbeitsbühnen an Vertikal-Drehmaschinen müssen in der horizontalen Ausschub­richtung in jeder Position sicher fixiert sein. Ausschubbewegun­gen dürfen nur im Einrichtbetrieb unter Verwendung eines Tippschalters er­möglicht werden. Automatikbetrieb darf nur freigegeben werden, wenn die Hub­arbeitsbühne zuvor in die zurückgezo­gene Endlage gefahren wurde; diese Position muss überwacht sein. •Der Verfahrweg von Arbeitsbühnen an Horizontal-Drehmaschinen muss längsseits durch eine ca. 1 000 mm hohe Barriere oder Umzäunung gesichert werden. An Bild 2-48: Bedienstand (Support) einer Großdrehmaschine. Die Längsbewegung ist im Überhangbereich durch Schalt­puffer/Bumper zu beiden Seiten gesichert den Enden des Verfahr­wegs muss noch ein Sicherheits­zuschlag für die erforder­liche Gesamtlänge der Barriere von je 500 mm gemacht werden. Mit dieser Schutzmaßnahme können Quetschge­fahren und Beschä­digungen an der Ar­beitsbühne ver­mieden wer­den, die z. B. durch im Ver­fahrweg der Arbeits­bühne abgestellte Material­be­hälter, gelagerte Werkstücke und der­gleichen entstehen können. •Als Alternative zur Längsbarriere kön­nen auch zu beiden Seiten an den über das Drehmaschinenbett hinausra­gen­den Teilen der Arbeitsbühne Schalt­puffer/Bumper angebracht werden. Sie sind so zu konzipieren, dass der Nach­laufweg der Arbeitsbühne zu keinen Quetschgefahren führen kann. Ihre maximale, kurzzeitige Schaltkraft (= 0,5 s) darf 400 N nicht überschreiten. •Hubarbeitsbühnen müssen aus jeder Arbeitsstellung heraus jederzeit ver­las­sen werden können (z. B. über eine ortsfeste Steigleiter). •Hubarbeitsbühnen mit einer Hubhöhe von über 3 000 mm sind prüfpflichtige Einrichtungen (Anhang IV der 9. Verord­nung zum Produktsicher­heitsge­setz – Maschinen­ verordnung). Es ist deshalb vom Hersteller eine EG-Baumusterprüfbescheinigung vorzu­legen bzw. in der Konformitäts­ beschei­nigung muss eine notifizierte Prüfund Zertifizie­rungs­stelle vermerkt sein. 77 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen 2.5.4.3.2 Anforderungen an trennende Schutzeinrichtungen Aufgrund der Gefahr von herausschleudernden Werkstücken, Spänen, Werkzeugbruchstücken und Kühlmitteln kom­men zur Absicherung dieser Gefahrenbereiche nur trennende Schutzein­richtun­gen in Betracht, die folgende Anforde­rungen erfüllen müssen: •Trennende Schutzeinrichtungen sind gemäß EN 953 auszuführen (u. a. Stabilitätsanforderungen). Bei Großdrehmaschinen ist ein Rückhalte­vermö­gen von mindestens 3 000 J nachzu­weisen. Dieses Rückhalte­ver­mögen ist erreichbar durch Verwendung von – 3 mm Stahlblech, –8 mm Polycarbonat für Sichtscheiben. Bei großen Scheiben ist es empfehlenswert, aus Stabilitätsgründen eine höhere Scheibendicke als 8 mm zu wählen (10 mm oder 12 mm). In den Abmessungen müssen trennende Schutzeinrichtungen den Anforde­rungen von EN ISO 13857 entsprechen, um einen aus­reichenden Zugriffs­schutz zu gewährleisten. •Die Werkstückspanneinrichtung (z. B. Kraftspannfutter, Planscheibe) an Horizontaldrehmaschinen muss durch eine Schutzhaube gesichert sein. Die Schutzhaube ist entweder mit einem seitlichen Fenster zu versehen, um einen ausreichenden Zugang zu den Spannbacken für Rüstzwecke zu haben oder sie ist als Schiebe78 Bild 2-49: Vertikal-Drehmaschine (ältere Bauart) mit trennender Schutzeinrichtung Bild 2-50: Vertikal-Drehmaschine mit trennender Schutzeinrichtung (Schiebemechanismus) Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen Bild 2-51: Horizontal-Drehmaschine mit rückwärtiger Umzäunung (mindestens 1,4 m hoch) Bild 2-52: Bearbeitungszentrum mit Umzäunung Bild 2-54: Treppe zur Schaltschrankbühne eines großen Bearbeitungszentrums Bild 2-53: Bearbeitungszentrum mit kompletter Einhausung. Im Vordergrund sind die Schienen eines Transportsystems für Werkstückpaletten erkennbar Bild 2-55: Sicherer Aufstieg auf Bedienstand einer Horizontal-Drehmaschine 79 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen haube zu kon­zipieren. Die Schutzhaube ist mit dem Hauptspindelantrieb zu verriegeln. •Schutztüren zu allen Gefahren­be­rei­chen, die betreten werden können, z. B. zu Reinigungszwecken, Störungs­suche usw. und die unüber­sicht­lich sind, müssen neben der Über­wachungs­ein­richtung zusätzlich aufweisen: –a bschließbaren Quittiertaster außer­halb des Gefahrenbereichs oder – mechanische Blockiermöglichkeit der Schutztür in Offenlage, z. B. durch ein persönliches Vorhänge­­schloss 2.5.5 High Speed Cutting Maschinen (HSC-Maschinen) 2.5.5.1 Sicherheit bei der HSC-Bearbeitung Die Hochgeschwindigkeitszerspanung – HSC-Bearbeitung (High Speed Cutting) – wird wegen ihrer technologischen und wirtschaftlichen Vorteile in zunehmendem Umfang eingesetzt, und zwar nicht nur in der Serienfertigung von Großunter­nehmen, sondern auch besonders in der Kleinserien- und Einzelfertigung in mittleren und kleineren Unternehmen. Die HSC-Bearbeitung birgt aber auch ein erhebliches Risiko in sich. Für einen wirk­ samen Arbeits- und Gesundheits­schutz sind deshalb besondere Maß­nah­men erforderlich. 80 2.5.5.2 Besondere Gefährdungen Eine Beurteilung der Arbeitsbedingungen an einer HSC-Fräsmaschine ergibt, dass die Mehrzahl der auftretenden Gefähr­dungen in ihrer Art und Ursache identisch mit denen an Maschinen zur konventio­nellen Bearbeitung sind. Ein Unterschied besteht jedoch aus der bei der HSC-Be­arbeitung wesentlich höheren Prozess­ dynamik, die um das Fünf- bis Zehnfache größer ist als bei der konventionellen Zerspanung. Neben diesen mechani­schen Gefährdungen bestehen weitere, für die HSC-Bearbeitung spezifische, Gefährdungen: 1.Herausschleudern von Massen mit hoher Energie • Teile bzw. Bruchstücke des Werkzeuges • Teile bzw. Bruchstücke der Werkzeugspannsysteme • Freisetzen des Werkstückes • Späne 2.Verkürzung der Reaktionszeiten wegen hoher Prozessgeschwindigkeiten • z ur Vermeidung von Kollisionen, z. B. von Werkzeug und Werkstück • zum Verlassen der Gefahrenzone 3.Freisetzen gesundheits­gefährdender Stoffe durch hohe Prozessgeschwindigkeit und thermische Belastung • Aerosol- und Dampfbildung von Kühlschmierstoffen • in Abhängigkeit vom Werkstück­werkstoff lungengängige Fasern und Stäube, speziell bei der Trocken­bearbeitung Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen • Reaktionsprodukte des Werkstückwerkstoffes durch thermische Zersetzung der Späne, speziell bei der Bearbeitung von Kunst­stoffen und Faserverbundstoffen 4.Brand- und Explosionsgefahr • durch Schmiermitteldämpfe • bei der Bearbeitung von Magnesium und magnesiumhaltigen Legierungen • Fachgerechte Montage zusammengesetz- ter Werkzeuge und modularer Werkzeugsysteme (z. B. vom Hersteller festgelegte Anzugsmomente für Schrauben einhalten, Befestigungs­schrauben nicht mehrfach verwenden, Gewinde mit Kupferpaste behandeln, um bei gleichen Anzugsmomenten die maximale Vorspannung zu erreichen, Fügestellen sorgfältig reinigen 2.5.5.3 Besondere Schutzmaßnahmen und entfetten, um reproduzierbare ReiUm die Sicherheit bei der HSC-Bearbeitung zu bungsverhältnisse sicherzustellen). • Nach der Montage Feinwuchten des komgewähren, müssen den Ge­fähr­dungen entpletten Werkzeugs. sprechende Schutzmaßnah­men in folgender Rangfolge getroffen werden: 2.Mittelbare Maßnahmen zur Sicherung gegen Gefahren, z. B. durch 1.Unmittelbare Maßnahmen zur Vermei­dung der Gefahr, z. B. durch konst- die Anord­nung von Schutzeinrichtungen, die ruktive und organisatorische Maß­nahmen zur den hohen auftretenden Energien in jeder Situation standhalten. Allgemeine AnfordeBauteilsicherheit. Das be­deutet unter anderungen an die Be­schaffenheit trennender rem auch, dass aus­schließlich Werkzeuge und Werk­zeug- bzw. Werkstückspannsysteme Schutz­einrichtungen sind in der EN 953 festverwendet werden, die für die extremen Dreh- gelegt. Für Dreh-, Fräs-, Bohrma­schinen und Bearbeitungszentren liegen spezielle zahlen geeignet sind. Produkt­normen vor. Zu den vorliegenden Nor­men gehören die EN 12415 und 12417, Beim HSC-Fräsen kann dies insbeson­dere welche zzt. in eine Norm zusammengefasst durch folgende Maßnahmen sicher­gestellt ­werden. In ihnen werden Anforde­run­gen an werden: • Ausschließlich Einsatz von Fräswerkzeudie Rückhaltefähigkeit solcher Einrich­tungen gen, die den Sicherheits­anforde­rungen und die zur Prü­fung an­zuwen­denden Verfahentsprechen. ren beschrieben. • Beim Einsatz von Schaftwerkzeugen ausschließlich solche aus Vollhartmetall oder Bei Neuinvestitionen sollte überprüft werWerkstoffen mit noch geringerer elastischer den, ob die Schutzeinrichtungen entspreund plastischer Verformbar­keit verwenden. chend diesen Normen konzi­piert und ausge81 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen führt wurden. Bei der Nach­rüstung bestehender Anlagen mit HSC-Spindeln muss die Rückhaltefähigkeit der vorhandenen Schutzeinrichtungen überprüft werden. Eine wesentliche Schwachstelle hierbei sind häufig die verwendeten Sichtscheiben. Hier sind Werkstoffe, Materialstärke, Alterungszustand und Einbauart von entschei­dendem Einfluss. 3.Hinweisende Maßnahmen durch Unter­weisungen für das Bedienpersonal. Diese müssen in ange­mes­senen Zeitabständen wiederholt werden, um das Gefahrenbewusstsein in aus­reichendem Maß zu erhalten. Gesichtspunkt des Arbeits- und Gesundheits­ schutzes auszuschließen. Gefährdungen für das Instandhaltungspersonal ergeben sich z. B. durch • laufende Maschinen, • unwirksame Schutzeinrichtungen, • Auslösen von gefährdenden Bewegungen, • wegfliegende oder herunterfallende Teile, • Umgebungseinflüsse, z. B. Kühlschmierstoffe, elektrischer Strom, • Arbeitsausführung unter erschwerten Bedingungen, z. B. in engen Räumen, • mangelnde Verständigungsmöglichkeiten, • Zeitdruck und • unzureichende organisatorische Vorbereitungsarbeiten. 2.6Instandhaltung Mit zunehmender Mechanisierung und Automatisierung von Werkzeugmaschinen erlangt die Instandhaltung einen immer größeren Einfluss auf die Produktivität derartiger Maschinen. Mit zunehmender Betriebsdauer kommt es aber auch durch Verschleiß zu Einschränkungen in der Funktionsfähigkeit und -sicherheit an Werkzeugmaschinen. Hierdurch können ohne Weiteres auch sicherheitstechnisch bedenkliche Zustände auftreten, welche zu nicht akzeptierbaren Gefährdungssituationen führen können. Aufgabe der Instandhaltung ist es, derartige Gefährdungssituationen sowohl unter dem Gesichtspunkt der Aufrechterhaltung der Produktion als auch unter dem 82 Der Hersteller einer Werkzeugmaschine legt schon in der Betriebsanleitung Wartungsund Inspektionsmaßnahmen fest, um einen sicheren Betriebszustand zu gewährleisten. Bezogen auf Werkzeugmaschinen beinhaltet der Begriff „Instandhaltung“ alle Maß­ nahmen • zur Feststellung und Beurteilung des IstZustandes und • zur Aufrechterhaltung und Wiederherstellung des Soll-Zustandes einer Werkzeugmaschine. Die Maßnah­men an Werkzeugmaschinen setzen sich somit zusammen aus • der Wartung, Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen • der Inspektion und • Vorbereitung der Inspektion, • der Instandsetzung. • Durchführung der Inspektion, • Aufzeichnung der Ergebnisse, Der Soll-Zustand einer Werkzeugmaschi­ne ist der für den jeweiligen Zeitpunkt festgelegte geforderte Zustand. Er ergibt sich in der Regel aus Rechtsvorschriften, wie EG-Maschinenrichtlinie, EN-Normen, Regeln der Technik etc. Dieser Soll-Zu­stand ist durch obere und untere Grenzen festgelegt und kann z. B. durch Tole­ ranz­grenzen, Abnutzungsgrenzen, Ein­stell­ werte, Füllmengen usw. angegeben werden. Die Wartung umfasst alle die Maßnahmen, welche zur Bewahrung des Soll-Zustandes einer Werkzeugmaschine erforderlich sind. Dazu gehören • die Erstellung eines Wartungsplanes – abgestimmt auf die Belange der Werkzeugmaschine bzw. auf betriebliche Belange, • Vorbereitung der Wartungsarbeiten, • Durchführung der Wartungsarbeiten und • Rückmeldung nach Erledigung der Wartungsarbeiten. • Auswertung der Ergebnisse zur Beurtei- lung und • Ableitung der erforderlichen Maßnahmen. Die Instandsetzung umfasst die Wiederherstellung des Soll-Zustandes. Instandset­zungs­ arbeiten an Werkzeugmaschinen resultieren in der Regel aus Störungen der Werkzeug­ maschine und beinhalten ein hohes Ge­fähr­ dungspotenzial für das dort tätig werdende Instandhaltungs­personal. Im Gegensatz zum Bedienper­sonal, welches durch technische Schutz­maßnahmen geschützt ist, lassen sich derartige Anforderungen für das Instand­hal­ tungspersonal nicht immer erfüllen. Konstruktionsbedingt ist das Instandhaltungspersonal häufig gezwungen, Instandhaltungsarbeiten mit einem höheren Risiko auszuführen, als es gemeinhin üblich ist. Wo der Bediener einer Werkzeugmaschine z. B. keinen Zugang hat, muss das Instandhaltungspersonal Zu­gang haben, d. h., dass hier Maßnahmen der unmittelbaren bzw. mittelbaren Unter Inspektion werden alle Maßnahmen zur Sicherheitstechnik nicht oder nur zum Teil Feststellung und Beurteilung des Ist-Zustanangewandt werden können und das In­stand­ des einer Werkzeugmaschine verstanden. haltungspersonal nur durch hinweisende Sicherheitstechnik geschützt werden kann. Hierzu gehören u. a. • die Erstellung eines Planes zur Feststellung Dementsprechend ist auch das Unfallgedes Ist-Zustandes, schehen in diesem Bereich hoch. Die Ursa83 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen chen für dieses überdurchschnittlich hohe Unfallgeschehen liegen über­wie­gend in der fehlenden oder unzurei­chenden organisatorischen Vorbereitung von Instandhaltungsarbeiten. Aus diesem Grund ist es besonders wichtig, dass das mit der Durchführung von Instandhal­tungsarbeiten und Prüfungen beauf­tragte Personal sorgfältig ausgewählt wurde. Neben mangelhaften organisatorischen Vorbereitungen bei Instandhaltungs­arbeiten kann auch das strategische Ver­halten eines Unternehmens eine Gefähr­dung darstellen. Bei einer störungs­ab­hängigen Strategie in einem Unter­nehmen werden nicht nur die Werkzeug­maschinen bis zur Schadensgrenze bzw. bis zum Ausfall genutzt. Eine derartige Strategie führt unweigerlich auch zu einem erhöh­ten Instandsetzungs­aufwand mit einer hohen Gefährdung für das Instandhaltungspersonal ein­schließ­lich Produktivitätsverlust für das Unter­nehmen. Besser ist es, nach einer be­stimmten Nutzungs­dauer die Bild 2-56: Das Fehlerprotokoll informiert über die Störungsursache 84 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen ent­spre­chenden Teile auszu­tauschen bzw. instand zu setzen, und zwar ohne Rück­sicht darauf, ob die Teile aufgebraucht oder noch eine Weile weiter funktions­fähig sind. Eine derart zeitabhängige Stra­tegie wird in der Regel dort angewandt, wo der Ausfall der Werkzeugmaschine ein hohes Risiko für das Unter­nehmen selbst und für die an der Werkzeugmaschine tätigen Mitarbeiter darstellt. Bei einer zustandsabhängigen Strategie werden bevorzugt die Maßnahmen der Inspektion angewandt, um den Ist-Zustand des Abnutzungsvorrates von Teilen der Werkzeugmaschine festzu­stellen und daraus die entsprechenden Maßnahmen abzuleiten. Die bestimmenden Einflussfaktoren für eine sichere Ausführung von Instandhaltungsarbeiten an Werkzeugmaschinen lassen sich somit in Hersteller- und Betreiberpflichten gliedern: Der Hersteller ist für die • instandhaltungsgerechte konstruktive Ausführung der Werkzeugmaschine, • ergonomisch richtige Gestaltung der Arbeitsplätze für das Instandhaltungspersonal und • integrierte Sicherheitstechnik in der Konstruktion verantwortlich. Der Betreiber ist für die • entsprechenden Qualifikationsanforderungen des ausgewählten Instandhaltungspersonals, • Einsatzplanung des Instandhaltungsper- sonals einschließlich der Verantwortungsbereiche, • Schulung und Unterweisung des Instandhaltungspersonals, • Betriebsanweisungen für spezielle Instandhaltungsarbeiten und • organisatorische Vorbereitung von Instandhaltungsarbeiten verantwortlich. Grundsätzlich gilt für Instandhaltungsarbeiten, dass sie nur im sicher abge­schalteten Zustand durchgeführt werden dürfen, wobei die Werkzeugmaschine gegen irrtümliches Inbetriebsetzen ge­sichert sein muss. Wenn jedoch zur Beseitigung von Störungen an Bild 2-57: Sichere Störungsbeseitigung; Absicherung mittels Vorhängeschloss 85 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen Werkzeug­maschinen Schutzeinrichtungen außer Betrieb gesetzt werden müssen, dürfen keine Gefährdungen in dem entsprechenden Arbeitsbereich auftreten. Bei geöffneten, beweglichen trennenden Schutzeinrichtungen dürfen Bewegungen von Maschinenteilen nur unter folgenden Bedingungen möglich sein: • Achsenbewegungen müssen auf eine Geschwindigkeit von nicht mehr als 2 m/min begrenzt sein. Die Bewegung muss mittels einer Befehlseinrichtung mit selbsttätiger Rückstellung – Tipp­schalter – gesteuert Bild 2-58: Unvollständig abgedeckter Späneförderer 86 oder auf schritt­weise Bewegungen von nicht mehr als 6 mm beschränkt sein. • Die Drehzahl von Haupt- und/oder Werkzeugspindeln darf 50 min-1 nicht überschreiten. Die Bewegung muss mittels einer Befehlseinrichtung mit selbsttätiger Rückstellung – Tipp­schalter – ausgelöst werden. • Das Drehen/Schalten des Revolver­kopfes – oder mehrerer – darf nur mög­lich sein, wenn sich beide Hände der Person außerhalb des Gefahrenbe­reiches befinden, z. B. durch Verwendung einer Zweihand- Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen schaltung oder einer Befehlseinrichtung mit selbst­tätiger Rückstellung – Tippschaltung – in Verbindung mit einer Zustimmungseinrichtung. • Betrieb der Reitstockpinole mittels Befehlseinrichtung mit selbst­tätiger Rückstellung – Tippschaltung. Lassen sich größere Störungen nicht auf einfache Weise beseitigen oder müs­sen zur Instandhaltung Bereiche der Werkzeugmaschine, hier im Speziellen bei größeren, verketteten Bearbeitungs­zentren mit ihrem spezifischen Gefähr­dungspotenzial, betreten werden, können derartige Anlagen in einzelne sichere Teilbereiche aufgeteilt werden, um dann ein sicherheitstechnisch sicheres Durch­schleusen von Personen von einem Teil­­bereich in einen anderen zu ermög­lichen. Durch derartige Maßnahmen, schon bei der Konzeption derartiger An­lagen bedacht, lassen sich später z. B. nicht nur unnötige Stillstandszeiten im Störungsfall vermeiden, sondern auch erst ein sicheres Instandhalten ermöglichen. Bei der Vermeidung von Gefährdungssituationen für das Instandhaltungs­per­so­nal sind auch, soweit vorhanden, die von den Späneförderern ausgehenden Gefährdungen zu berücksichtigen. Wenn z. B. in verketteten Anlagen jede Werk­zeugmaschine einen eigenen Späneför­de­rer besitzt, so muss dieser beim Öffnen des abgesicherten Teilbereiches mit ab­geschaltet werden. Besitzt die Gesamtanlage nur einen Späneförderer, ist dieser ebenfalls stillzusetzen. Arbeiten an offenen Schaltschränken dürfen nur von Elektrofachkräften oder elektrotechnisch unterwiesenen Personen unter Anleitung und Aufsicht einer Elek­trofachkraft durchgeführt werden. Wenn andere Personen in der Nähe offener Schaltschränke arbeiten, ist der Bereich entsprechend abzugrenzen, z. B. mit Seilen oder Ketten. Verlässt die Elektro­fachkraft auch nur kurzzeitig den offenen Schalt­schrank, ist die Spannung abzu­ schalten oder die Türen sind zu schließen. Um die Instandhaltbarkeit einer Werkzeugmaschine bzw. eines Bearbeitungs­zentrums zu gewährleisten, ist es deshalb erforderlich, dass sie ihre Funktion unter den Bedingungen der bestimmungs­gemäßen Verwendung erfüllen kann und die hierfür notwendigen Tätigkeiten, z. B. die Instandhaltung, nach festgeleg­ten Methoden und unter Einsatz fest­gelegter Mittel ausgeführt werden. Die hierfür notwendigen Benutzerinfor­matio­nen, integraler Bestandteil einer jeden Werkzeugmaschine über die Betriebs­anleitung, müssen u. a. auch Fehlersuche und Instandhaltung der Werkzeug­maschi­ne im erforderlichen Umfang be­handeln. Den Unterlagen des Herstellers müssen u. a. entnommen werden können: 87 Sicheres Betreiben von Maschinen und Anlagen • Art und Häufigkeit von Inspektionen • Angaben zu Instandhaltungseingriffen, welche spezielles Fach­wissen und/oder besondere Fähigkeiten erfordern und somit nur von entsprechend geschultem Personal ausgeführt werden dürfen • Anleitungen zu Instandhaltungs­arbeiten, deren Ausführung keine besonderen Fähigkeiten voraussetzen • Schaltpläne, Zeichnungen und Diagramme, welche dem Instandhaltungspersonal die sichere Ausführung ihrer Aufgabenstellung ermöglichen durch eigenes Per­sonal durchführen, hat er die entspre­­ch­en­­den Anweisungen in einer schrift­­lichen Demontageanweisung fest­zuhal­ ­ten, wenn diese sicherheits­relevant sind. Dabei ist besonders einzugehen auf • indifferente Schwerpunktlagen, • Stückgewichte, • Bereitstellung des notwendigen Platzbe- darfs, • Absperrungen, • Einsatz eines Kranes und der zu verwen- denden Anschlagmittel, • Brandschutzmaßnahmen, Die geplante und vorbeugende Instandhaltung von Werkzeugmaschinen ist die Vorgehensweise zur Sicherstellung einer sicheren und wirtschaftlichen Ar­beitsausführung. Systematisch ge­plante und vorbeugende Instandhaltung erhöht nicht nur die Sicherheit für die damit be­trauten Personen, sondern auch die der Produktionsabläufe, da u. a. seltener auf die Nicht-Beachtung von Schutz­bestimmungen zurückgegriffen werden muss, als bei einer ungeplanten Instand­ setzung nach Betriebsstörungen. 2.7Demontage Für die Montage von Maschinen ist im Allgemeinen der Hersteller oder der Liefe­rant zuständig. Für die Demontage zeich­net gewöhnlich der Betreiber ver­ant­wort­lich. Lässt er sie 88 • Energieabtrennungen zur Maschine hin. Oft führt auch die Auswahl ungeeigneter Mitarbeiter zu gefährlichen Situa­tionen. Hier hat der Unternehmer durch besondere Anund Einweisungen seine Mitarbeiter so umfassend zu informieren, dass sie die Demontagen sicher durch­führen können. Sie müssen dadurch u. a. in der Lage sein zu erkennen, inwie­weit die Demontage eines Bauteils die Standsicherheit der restlichen Maschine beeinträchtigt. Auch der Zeitpunkt, ab wann Maßnah­men gegen Absturz (insbesondere bei höheren Maschinen) anzuwenden sind, ist vom Verantwortlichen zu beurteilen. Er hat diese dann anzuordnen und deren Ein­haltung zu überwachen. 3 Brand- und Explosionsschutz an Werkzeugmaschinen In der EG-Maschinenrichtlinie und in den darüber hinaus detaillierenden Normen werden Anforderungen an den Brand- und Explosionsschutz von Maschinen gestellt. Trotz allem kommt es, wie der Fach­presse zu entnehmen ist, immer wieder zu Unfällen mit Personenschaden an Werkzeugmaschinen. Bild 3-1: Explosion in einer Werkzeugmaschine 89 Brand- und Explosionsschutz an Werkzeugmaschinen 3.1Gefährdungen Folgende Gefährdungen werden unterschieden: • Gefährdungen durch die Bearbeitung von Stahl mit nicht wassermischbaren Kühlschmierstoffen (Ölen) • Gefährdungen durch die Bearbeitung von Leichtmetalllegierungen Magnesium (Mg), Aluminium (Al), Titan (Ti) mit Öl als Kühlschmierstoff • Gefährdungen durch die Bearbeitung von Stahl oder Leichtmetalllegierungen trocken bzw. mit Minimalmengen­schmierung 3.1.1 Bearbeitung von Stahl mit nicht wassermischbaren Kühlschmierstoffen Die Gefährdung bei Bearbeitungsprozes­sen, wie Schleifen, (Tiefloch-)Bohren, Drehen, Fräsen usw., besteht im Wesent­lichen in der Verwendung von brennbaren Ölen als Kühlschmierstoff. Da die Anwendung von Öl als Kühlschmierstoff im Maschinenbau immer häufiger wird, steigt auch die Nachfrage nach technisch und wirtschaftlich optimierten Schutz­maß­­nahmen. Durch Rotation der Antriebsspindel und hohe Aufprallgeschwindigkeit des Öles wird der Kühlschmierstoff feinst zerstäubt, es entsteht Ölnebel. Im ungünstigsten Fall wird bei ausreichender Zündenergie der Ölnebel gezündet – es kommt zur Ver­puffung oder einer heftigeren Explosion. 90 Als Folge der Explosion mit hohen Temperaturen kann es zu einem Ölbrand in der Maschine kommen, da die Ober­flächen sämtlicher Maschinenteile und Wandungen mit einem leicht entzünd­lichen Ölfilm behaftet sind. Um der Zerstörung der Maschine und möglichen Personenschäden durch Druckaufbau vorzubeugen, muss eine ausreichend dimensionierte Druckent­las­tungseinrichtung installiert sein. 3.1.2 Bearbeitung von Leichtmetalllegierungen Magnesium (Mg), Aluminium (Al), Titan (Ti) mit nicht wassermischbaren Kühlschmierstoffen Die Bearbeitung von leichtmetallhaltigen Werkstoffen unterliegt, Explosion und Ölbrand betreffend, ähnlichen Gefähr­dun­gen wie die oben erwähnte Stahlverar­beitung. Anders verhält sich das System im Brandverlauf. Durch die selbst brenn­baren Metallpartikel (Späne), die häufig in der Maschine abgelagert sind, besteht das Risiko eines Metall­brandes (Metall­glutbrand). Diesen gilt es unter allen Umständen zu vermeiden, da Metallglut­brände mit automatischen Brandschutzeinrichtungen überhaupt nur unter be­stimmten Voraussetzungen zu löschen sind. Entscheidend für das Schutz­konzept ist in diesem Fall die Geschwin­dig­keit der Feuerdetektion und des Löschens. Brand- und Explosionsschutz an Werkzeugmaschinen 3.1.3 B earbeitung von Stahl oder Leichtmetalllegierungen trocken bzw. mit Minimalmengenschmierung Bei Minimalmengenschmierung bzw. Trockenbearbeitung wird davon ausge­gan­gen, dass der in geringsten Mengen vorhandene Kühlschmierstoff durch den Ener­gie­ein­­trag des Bearbeitungs­pro­zesses ver­dampft und der Werkstoff trocken vorliegt. Die Gefährdung liegt hier in einer möglichen Staub­ex­plo­sion und/oder einem Metall(glut-)brand. • Konstruktion der Maschine und • Programmierung des Arbeitsprozesses mit minimalem Fehlerrisiko ausgeschöpft werden. Ausgehend von den genannten Gefährdungen sorgen – über die vorbeugenden und konstruktiven Maßnahmen hinaus – ausreichend dimensionierte Abluftanlagen mit Ölnebeloder Staubabscheider für den Ersatz der ölnebel- oder staub­hal­ti­gen Luft mit Raum-/Hallenluft. Ein 100- bis 300-facher Luftwechsel pro Bei der Bearbeitung von Aluminium und beStunde ist je nach Ölnebel- oder Staub­aufkom­ sonders Magnesium gelten wegen der stark men realistisch. Hierdurch kann die Konzen­ erhöhten Risiken besondere Anforderungen tration des Ölnebel- oder Staub-Luftge­misches sowohl an das Lösch­mittel, die De­tektion und niedrig gehalten werden. den erforder­lichen Explosionsschutz. BerückSollte es trotz vorbeugender Maßnahmen zur sichtigt werden muss auch die Erstellung Zündung kommen, werden Schutzmaßnaheines Explosionsschutz-Dokuments (siehe men gemäß der Block­bild-Darstel­lung auf der BG-Regel „Tätigkeiten mit Kühlschmierstoffolgenden Seite erforderlich. fen” [BGR 143]). 3.2Schutzmaßnahmen Vor allen Planungen der Sicherheits­tech­nik sollten vorbeugende Maßnahmen, wie • Vermeidung von explosionsfähigen Ölnebel-Luft- oder Staub-Luft-Gemischen, • Vermeidung von wirksamen, d. h. energiereichen, Zündquellen, • Auswahl des Kühlschmierstoffes hinsichtlich Visko­sität, Flammpunkt und Volumenstrom, Im Folgenden werden einige Sicherheitskomponenten für einen effektiven Brand- und Explosionsschutz an Werk­zeugmaschinen vorgestellt. 3.2.1 Druckentlastungsklappen Die Explosion in einer Werkzeugma­schi­ne kann verheerende Auswir­kun­gen haben. Da Explosionen und der Explosionsdruckaufbau im Millisekunden­be­reich statt­finden, agieren für den Werkzeug­maschi­nenschutz einsetzbare Löschanlagen nicht schadenverhütend. 91 Brand- und Explosionsschutz an Werkzeugmaschinen Schutzmaßnahmen an Werkzeugmaschinen bei Nassbearbeitung bei Trockenbearbeitung Abluftanlage mit Ölnebelfilter und Abluftanlage mit Staubfilter und bei Brandund Explosionsrisiko bei Brandund Explosionsrisiko Löschanlage Druckentlastung Löschanlage Druckentlastung Löschanlage – CO2 – Inertgas (Magnesium) – Wassernebel – CO2 – Inertgas (Magnesium) – Wassernebel – Inertgas (Magnesium) bei Brandrisiko Bild 3-2: Brand- und Explosionsschutz an Werkzeugmaschinen Deshalb werden zur Entlastung des Explosionsdruckes Druckentlastungsklappen, sinnvoller­weise auf dem Maschinendach, installiert. Verschiedene Untersuchungen unab­hän­­ giger Institute beschäftigten sich wäh­rend der letzten Jahre mit der Ausle­gungs­­größe für Druckentlastungen. Durch Ver­suche wurde eine Mindest­druck­ent­las­tungsfläche von 0,1 m2 pro m3 Maschi­nen­raumvolumen bestätigt. 92 3.2.2 Löschanlagen Unabhängig von Prozessbedingungen ist es sinnvoll, einen Brand so schnell wie möglich zu detektieren und unverzögert den Löschvorgang auszulösen. Die Kom­bination von schnellen optischen Detek­toren (in der Regel Infrarot) mit Thermo­elementen (in der Regel Wärmemaximal­melder) entspricht hierbei dem aktuellen Stand der Technik. CO2 ist als Löschmittel für einfache Brandrisiken prädestiniert. Die Investi­tions­kosten sind angemessen und CO2 benötigt wegen Brand- und Explosionsschutz an Werkzeugmaschinen der flüssigen Bevorratung geringsten Lagerraum. Automatische Schwundmeldung des Löschmittels und Abgabe eines Störungssignals bei Kabelbruch und Fensterstörung (der optische Detektor überwacht sich selbst auf Sichtfähigkeit) gehören zu den Standardmeldungen. Nur bei komplexen Systemen, wie Transferstraßen oder Schutzobjekten mit mehreren Lösch­be­reichen, kommen weitere Kontrollmeldun­gen und Steuerfunktionen zum Einsatz. Bei CO2 und Wasser als Löschmittel hingegen besteht erhöhte Gefahr der Auf­spaltung in die Elemente Sauerstoff und Wasserstoffgas, die eine Verbrennung fördern. Besonders wichtig ist das Thema Personengefährdung durch CO2. Insbesondere bei großvolumigen Schutzobjekten und im Zustand „Einrichtbetrieb der Maschine“ sind die Forderungen nach schnellstmöglicher Unterdrückung der anlaufenden Verpuffung und nach Perso­nenschutz zuweilen schwer in Einklang zu bringen. Hier ist eine klare Abstim­mung zwischen allen Partnern, d. h. dem Maschinenhersteller und dem Maschi­ nen­betreiber, zwingend erforderlich. Wassernebel setzt sich als Löschmittel für Werkzeugmaschinen immer stärker durch. Wassernebel hat sich mit zwei gleichzeitig wirkenden Löschmecha­nis­men, Energieentzug und Stickeffekt, als wirksam erwiesen. Wichtig bei dieser Löschtechnik sind die zentrale Auslösung und das gleichzeitige Beschicken aller Düsen mit Wasser, um im gesamten Schutzvolumen die notwendige Lösch­mittelkonzentration zu erzeugen. Wesent­liche Vorteile sind die allgemeine Verfüg­barkeit von Wasser und die Personensicherheit. Zu berücksichtigen ist allerdings, dass der Einsatz von Wasser bei der Bearbeitung von Magnesium und Aluminium nicht möglich ist. Ebenso geht mit dem Wassereintrag, abhängig von der Wasserqualität, eine Verschmutzung der Maschine einher. INERGEN® hat sich als Inertgas-Gemisch als besonders geeignet qualifiziert, wenn es um die Ablöschung von Leichtmetall­risiken, insbesondere Magnesium, geht. Die Reaktionsfähigkeit von INERGEN® mit Magnesium ist sehr gering und be­günstigt in keiner Weise das Brandver­halten von Magnesium. Das Gas löscht vollkommen rückstandsfrei und ist wegen seiner natür­lichen Bestandteile zudem für den Men­schen völlig ungefährlich. Zentrale Abluftanlagen machen es, unabhängig von der eingesetzten Lösch­technik, notwendig, die Absaugung aus der vom Brandfall betroffenen Maschine zu unterbinden. Einerseits wird aus dem Schutzvolumen kein Löschmittel abgesaugt, andererseits werden keine Rauchgase oder Flammen in die Abluft­anlage gesaugt. Die Abtrennung muss mit einer für diesen Zweck pro­zess­ge­ eig­neten, extrem schnell wirkenden Abluft­ 93 Brand- und Explosionsschutz an Werkzeugmaschinen absperrklappe realisiert werden. Die häufig in diesem Zusammenhang genannte „Brandschutzklappe“ ist missverständlich, da die Verwendung einer Abluftabsperrklappe keine Anforderungen brandabschnittsübergreifender Einbaurichtlinien zu erfüllen hat. Bei dezentralen Abluftanlagen kann geprüft werden, ob die Einbeziehung des Ölnebelfilters in das Löschkonzept nicht wirtschaftlicher ist als der Einbau einer Abluftabsperrklappe. Insbesondere bei kleinen Filter­sys­temen, deren Ventilat­or-Nachlaufzeit nach Abschaltung kurz ist, kann es günstiger sein, auf eine Ab­luft­absperrklappe zu verzichten und ­den gesamten Filter mit Löschmittel zu fluten. Filterschutz bei Nassbearbeitung wird so z. B. bei vielen Maschinen rea­li­siert, die Stahl mit Öl bearbeiten und wo die Filtereinheit direkt an der Maschine steht. Filterschutz bei Trockenbearbeitung ist eine bedeutend aufwändigere Auf­gaben­stellung. Da Kennwerte für Explo­si­ons­heftigkeit und maximalen Explo­sions­­druck bei den zumeist verwendeten Leichtmetallen, insbesondere Magne­sium, bisher nur unvollständig vorliegen, muss noch jeder Einzelfall betrachtet und ein Schutzkonzept individuell erstellt werden. Man geht davon aus, dass die Zündung in der Werkzeugmaschine erfolgt und dass das brennende Produkt mit dem Ab­luftstrom in 94 den Staubfilter gesaugt wird. Da dort ständig mit explosionsfähigem Staub-Luft-Gemisch zu rechnen ist, be­steht die Möglichkeit einer Staub­explo­sion. Hier­durch kann es im Extrem­fall zum „Zurück­schlagen“ in die Werkzeugmaschine und zur Zündung einer Sekun­där­explo­sion mit unvorhersehbaren Folgen kommen. Der Filter wird deshalb mit einer geeigneten Explosionsunterdrückungs­ anlage ge­schützt und die Werkzeugmaschine durch eine explo­sions­technische Entkopplung in der verbin­­den­den Rohrleitung vom Filter isoliert. Zusammenfassend muss festgestellt werden, dass das Thema Brand- und Explosionsschutz für Werkzeug­maschi­nen weitaus komplexer ist, als hier dar­gestellt. Effektive Systemlösungen sind in den meisten Fällen kein Standard, sondern müssen in individuellen Pla­nungs­­gesprächen und Diskussionen erar­beitet werden. Dies erfordert die Kooperation von Sicherheitsleuten der Maschinenhersteller und -betreiber. 4 Einsatz von Kühlschmierstoffen 4.1Allgemeines Kühlschmierstoffe (KSS) nehmen in der in­ dus­triellen Fertigungstechnik eine Schlüssel­ rolle ein, denn nur mit ihrer Hilfe ist es möglich, die hohe Leistungs­fähig­keit moderner Werkzeugmaschinen voll zu nutzen. Sie können die ihnen zugedachte Aufgabe jedoch nur erfüllen, wenn ihre Eigenschaften und Reaktionen auf den jeweiligen Bearbeitungsfall abge­stimmt sind und ihr Leistungsvermögen durch fachgerechte Anwendung und Handhabung erhalten bleibt. In der spanenden Formgebung wird die geometrische Gestalt der Werkstücke durch Abtrennen von Werkstoffteilchen auf mechanischem Weg geändert. Die da­bei stattfindenden Vorgänge und Zu­sammenhänge lassen sich vereinfacht am Beispiel der Bearbeitung mit einem Drehmeißel erläutern. Sie können sinn­gemäß auf alle anderen spanenden Verfahren übertragen werden. Die Spanbildung beginnt dort, wo Werk­stück und Werkzeug im Eingriff sind. Unter der Wirkung der Zerspankraft dringt die Werkzeugschneide in das Werkstück ein und trennt einen Span ab. Dies ge­schieht durch ein Abheben und Weg­drücken des Metalls; es kommt zur Werk­stofftrennung – also einem Abscheren von Werkstückpartikeln an der Werkzeug­oberfläche. Der über das Werkzeug ab­laufende Span steht durch den Verfor­mungsvorgang unter hohem Druck und übt auf die Berührungsstelle eine starke Flächenpressung aus. Dadurch ist auch die Reibung an der Werkzeugfläche sehr hoch; es entstehen durch die zum Zer­spanen zu leistende Arbeit extrem hohe Temperaturen, die ohne Ableitung schnell zu einem Verschleiß infolge Verschweiß­un­gen der Werkzeuge führen kann. Die Quelle aller Verschleißprobleme ist letzt­lich die Hitze; die Auswir­kung auf den Werkzeugverschleiß ist so gravie­rend, dass schon geringe Absenkungen der Temperaturen im Zerspanungsbereich ge­nügen, um die Werkzeugstandzeit zu erhöhen. 4.2Aufgaben der Kühlschmierstoffe Für Kühlschmierstoffe stellt sich aufgrund der beschriebenen Probleme die Hauptaufgabe, die Reibung an den Berüh­rungs­stellen zwischen Werkzeug und Werkstück sowie zwischen Werkzeug und Span zu mindern, also zu schmieren und die beim Zerspanen entstehende Verfor­mungs- und Reibungswärme abzuführen, d. h. zu kühlen. Hinzu kommt noch die weitere Aufgabe, die Späne wegzuspülen und für deren weiteren Transport aus der Maschine in Spänebehälter zu sorgen. 95 Einsatz von Kühlschmierstoffen Die vorgenannten Anforderungsprofile • Kühlen • Schmieren • Spülen • Spänetransport werden als Primäranforderungen bezeichnet. Neben diesen Anforderungen spielen die Sekundäranforderungen eine erhebliche Rolle und sind entscheidend für das Zusammenwirken von Mensch, Maschine, Kühlschmierstoff, Umwelt. 4.3Gesundheitsgefahren durch Kühlschmierstoffe Der verstärkte Einsatz von Kühlschmierstoffen, verbunden mit den hohen Anforderungen, die – wie schon erwähnt nur mit Additiven erreicht werden können – erzeugen ein Gemisch mit exzellenten technologischen Eigenschaften, je­doch auch mit Problemen für den menschlichen Organismus. Nach Erkenntnissen der Berufsgenossenschaften können folgende Erkran­kungen Zur Erfüllung der vorgenannten Aufgaben durch intensiven Kontakt mit Kühlschmierbestehen die Kühlschmierstoffe aus Mischun- stoffen auftreten: • Hauterkrankungen (Berufsdermatosen) gen zwischen einem Konzentrat und Wasser • Atemwegserkrankungen (wassermischbare Kühlschmierstoffe) oder aus reinen Stoffen (Mineralöle, pflanzliche 4.3.1 Erkrankungen der Haut Öle, synthetische Stoffe). Diese können entstehen infolge von Kühlschmierstoff nicht wassermischbarer Kühlschmierstoff wassermischbarer Kühlschmierstoff Die weiter gesteigerten Anforderungen an die Eigenschaften moderner Kühl­schmier-stoffe machen den Einsatz so ge­nannter Additive (Zusatzstoffe) notwendig. Diese be­einflus­sen im positiven Sinn ge­zielt die Ergebnisse der techno­logi­schen Anforderungen. 96 a)Entwässerung und Entfettung durch • Grundöle, • oberflächenaktive Substanzen (Tenside), • Emulgatoren, b)Irritationen (Reizungen) durch • zu hohe Konzentrationen der wassergemischten Kühlschmierstoffe, • Eintrocknen von wassergemischten Kühlschmierstoffen auf der Haut, • Kontakt der Haut mit eingetrocknetem und somit aufkonzentriertem wasser­ Einsatz von Kühlschmierstoffen gemischten Kühlschmierstoff auf Maschinenteilen, Werkzeugen, Werk­ stücken, • zu hohen pH-Wert (Ansatz > 9,5), • Befall des wassergemischten Kühlschmierstoffes durch Mikro­organismen, • hautentfettende Öle in nicht wassermischbaren Kühlschmierstoffen und • Späne und Werkstoffabrieb (auch in Putzlappen), die zu Hautverletzungen führen und damit das Entstehen von Hauterkrankungen begünstigen können, c) allergisierenden Inhaltsstoffen, wie • Korrosionsinhibitoren (Rostverhinderer), • Duftstoffe, • von Werkstücken abgetragene Metalle, z. B. Nickel, Kobalt. 4.3.2 E rkrankungen der Atemwege oder innerer Organe Diese können entstehen durch Einatmen von Dämpfen und Aerosolen, durch Verschlucken oder durch Hautresorption. Sie hängen u. a. davon ab, wie hoch die Konzentration von Kühlschmierstoff, Dampf und/oder Aerosolen in der Atemluft ist. 4.4Ermittlungspflicht Bei Tätigkeiten mit Kühlschmierstoffen hat der Unternehmer dafür zu sorgen, dass Hautund Augenkontakt, die Emission in die Atemluft und die Auf­nahme von Kühlschmierstoffen in den Körper ver­hindert werden. Ist dies nicht zu verhindern, hat der Unternehmer eine Gefährdungs­beurteilung gemäß Gefahrstoff­ver­ord­nung in Verbindung mit TRGS 400 „Gefährdungsbeurteilung für Tätigkeiten mit Gefahrstoffen” durchzuführen, • ein Verzeichnis der eingesetzten Kühlschmierstoffe und • eine Beschreibung der Fertigungsverfahren anzulegen. Ferner sind Informationen über die eingesetzten Kühlschmierstoffe zu be­schaffen und es ist zu prüfen, ob Ersatz­stoffe einzusetzen sind. Hersteller bzw. Lieferanten von Kühlschmierstoffen sind verpflichtet, ihren Kunden ein Sicherheitsdatenblatt gemäß EU-Verordnung 1907/2006 (REACH) mit­zu­liefern. Den Sicherheitsdatenblättern sind die wichtigsten Informationen zu entnehmen. 97 Einsatz von Kühlschmierstoffen 4.5Schutzmaßnahmen Der Unternehmer hat entsprechend dem Ergebnis seiner Ermittlungen Schutzmaßnahmen auszuwählen und zu treffen sowie für die Einhaltung dieser Maß­nahmen zu sorgen. Als Maßnahmen können – wie auch in vielen anderen Gefahrenbereichen – abgeleitet werden: • Einsatz eines weniger gefährlichen Stoffes oder Verfahrens • technische Schutzmaßnahmen • organisatorische Schutzmaßnahmen • Benutzung persönlicher Schutzausrüstungen • Entfernung der Kühlschmier­stoff­emul­sion von den bearbeiteten Werkstücken vor weiterer Handhabung. Da diese Maßnahmen selten durchzuführen sind, muss zur Vermeidung von Hauterkrankungen der Kühlschmier­stoff in einem „hautverträglichen Zu­stand“ gehalten werden, bei gleichzeiti­gem Schutz und der Pflege der belasteten Hautpartien. Einzelheiten werden in den Abschnitten „Pflege von Kühlschmierstoffen“ und „Persönliche Schutzausrüstungen“ beschrieben. Weitaus bessere Erfolge sind im Hinblick auf Vermeidung von Atemwegs­erkran­kungen zu 4.5.1 Ersatzstoff, Ersatzverfahren Zunächt ist zu prüfen, ob der Einsatz eines nicht oder weniger gefährlichen Stoffes oder Verfahrens möglich ist. Beispiel: Verwendung von Minimalmengenschmierung anstelle konventioneller Kühlschmierung. 4.5.2 Technische Schutzmaßnahmen Der Idealfall wäre die Minderung des Hautkontaktes mit den Kühl­schmier­stoffen, z. B. durch eine • vollautomatische Beschickung der Maschine und Herausnahme der bearbeiteten Teile oder 98 Bild 4-1: Absaugung an einer CNC-Drehmaschine Einsatz von Kühlschmierstoffen erreichen. Bei Zerspa­nungs­arbeiten ist mit der Entstehung und Ausbreitung von Aerosolen und Dämpfen aus den Kühlschmierstoffen zu rechnen. Diese Formen der Kühl­schmierstoffe sind in geschlossenen Systemen, in denen durch Absaugen ein Unterdruck entsteht, gut abzuführen, sodass nach Öffnung von Beschickungstüren nach Stand der Technik (Summenwert von 10 mg/m3 für Kühlschmierstoffaerosole und -dämpfe) die Werte unterschritten werden. Größerer Aufwand ist bei nicht geschlossenen Systemen nötig. Hier muss die Absauganlage so ausgelegt sein, dass über die gesamte Öffnung eine ständig nach innen gerichtete Luftströmung erreicht wird. Die Abführung der in der Absaugluft enthaltenen Aerosole und Dämpfe erfolgt in Luftleitungssystemen oder Kanal­netzen. Innerhalb dieser Systeme kann es zu Ablagerungen von Kühlschmier­stoffen kommen, die durch sinnvolle Rohrführung zu verhindern sind. Durch den Einsatz von Vorabscheidern in der Nähe der Erfas­sungsöffnungen lässt sich bereits ein Großteil der Kühl­schmierstoffaerosole aus der Absaugluft entfernen. Für die Abscheidung der Aerosole und Dämpfe sind filternde, elektrostatische und nassabscheidende Systeme geeig­net. Der Massenstrom in der Absaug­luft ist je nach Art der Erfassungsein­rich­tung recht unterschiedlich. Bei Erfas­sungseinrichtungen offener Bauart wird immer ein hoher Anteil an Um­gebungs­luft (Falschluft) mit angesaugt; die Kühl­schmierstoffkonzentration in der abge­saugten Luft ist also sehr klein. Detaillierte Informationen zu Abscheidern und Randbedingungen zur Einhaltung des „Standes der Technik” bietet der BGIA-Report 4/2004 „Einsatz von Kühlschmierstoffen bei der spanenden Metallbearbeitung”. 4.5.3 Organisatorische Schutzmaßnahmen Die betriebliche Praxis hat gezeigt, dass nur in den Fällen ein reibungsloser Umgang mit Kühlschmierstoffen gewährleistet ist, in denen sachkundige Personen die erforderlichen Maßnahmen einleiten und überwachen. Die Aufstellung eines Prüf- und Pflegeplanes sowie die Führung ent­sprechender Nachweise haben sich als notwendig herausgestellt. Einzelheiten regelt die BG-Regel „Tätigkeiten mit Kühlschmierstoffen” (BGR 143) ergänzend. In diesen Nachweisen sind Angaben über die durch­zu­führenden Wartungs- und Pflegemaß­nahmen vorzugeben. 99 Einsatz von Kühlschmierstoffen Die Er­geb­nisse sind aufzuzeichnen und zu dokumentieren. Aus gesundheitlichen Gründen ist das Essen und Trinken zu unterlassen. Diese Kon­­zentrationsvorgabe ist in der Dokumen­tation für jede Maschine festzulegen. Pausenräume sollten außerhalb von Kühlschmierstoff-Bereichen vorhanden sein. Regelmäßige Prüfungen von Kühlschmierstoffen Bei Verwendung von wassergemischten Kühlschmierstoffen sind folgende Prüfgrößen und -intervalle zu beachten: • tägliche Prüfung auf wahrnehmbare Veränderungen, wie Aussehen, Geruchsbildung, aufschwimmendes Fremdöl • wöchentliche Kontrolle des pH-Wertes mittels Teststreifen oder pH-Meter 4.6 Pflege von Kühlschmierstoffen Eine der Grundforderungen hinsichtlich des Einsatzes von Kühlschmierstoffen ist die Festlegung der erforderlichen Kon­zen­tration für jede Maschine nach den technischen Gegebenheiten. Maschinenbezeichnung: Füllmenge: Maschinennummer: Ansetzwasser: Bearbeitungsart: Kühlschmierstoff: Nitrat: Nitrit: Härte: Einsatzkonzentration: Refraktometerfaktor: Biozid: Tritrationsfaktor: Biozidkonzentration: Zuständig ist: KW, Datum Wahrnehmbare Veränderungen pH- KonzentratiWert on Refraktometer Bild 4-2: Beispiel eines Prüfplanes 100 Konzentration Titration Nitritkonzen- Anmerkungen (Keim- Prütration (mg/l) befall-Konservierungs- fer maßnahmen, Korrosion, Leitfähigkeit) Einsatz von Kühlschmierstoffen • wöchentliche Prüfung der Gebrauchskon- zentration mittels Handrefraktometer oder Titrationsmethode (je nach Betriebsverhältnissen auch kürzere Intervalle) • wöchentliche Prüfung des Nitritgehaltes durch Teststäbchen Prüfung Häufigkeit wahrnehmbare Veränderungen täglich Gebrauchskonzentration täglich bis wöchentlich Nitritgehalt wöchentlich pH-Wert wöchentlich Eine Prüfung von nicht wassermischbaren Kühlschmierstoffen ist nicht mehr erforderlich. Bild 4-3: Prüfintervall von wassergemischten Kühlschmierstoffen Bild 4-5: Prüfung des Nitritgehaltes durch Farbvergleich Bild 4-4: Konzentrationsüberwachung mit Handrefraktometer Bild 4-6: Einsatz eines pH-Meters 101 Einsatz von Kühlschmierstoffen Bild 4-7: Einsatz von pH-Papier 4.7Maßnahmen nach Prüfung der Kühlschmierstoffe Bei wahrnehmbaren Veränderungen • Ursachen suchen und beseitigen, z. B. Öl abskimmen, Filter überprüfen, Kühlschmierstoff belüften Bei Veränderungen des pH-Wertes Der Soll-Wert ist im technischen Merkblatt des Lieferanten angegeben (in der Regel zwischen 8,5 und 9,2), • bei Abfall des vorgegebenen Wertes um mehr als 0,5 bezüglich Erstbefüllung: Maßnahmen gemäß Herstellerempfehlungen, ggf. Zugabe von alkalischen Stoffen, • bei Abfall um mehr als 1,0: Kühlschmierstoff austauschen, Kühlschmierstoff-Kreislauf reinigen, • bei Erhöhung des vorgegebenen Wertes um mehr als 0,5 Maßnahmen suchen und beseitigen, z. B. Zugabe von Ansatzwasser. 102 Bei Erhöhung des Nitritgehaltes Nach Überschreitung des Grenzwertes von 20 mg/l • Austausch oder Teilaustausch des Kühlschmierstoffes oder Zugabe von Inhibitoren (beim Hersteller nachfragen!), • Quellen der Einschleppung von Nitrit beseitigen; z. B. aus zu hohen Nitratanteilen im Ansatzwasser, Nitrit aus Härtesalzen, sauerstoffarmen Bedingungen, Rost­ schutz­­mitteln, Speiseresten, Zigarettenkippen, Stickoxiden aus Verbrennungsmotoren. Bei Erhöhung des Nitratgehaltes Nach Erhöhung bzw. Überschreitung des Grenzwertes von 50 mg/l • Zumischung von nitratarmen oder demineralisierten Wassern (empfohlener Nitratgesamtwert 25 mg/l) Bild 4-8: Wechseleinrichtung für Kühlschmierstoffe Einsatz von Kühlschmierstoffen 4.8Maßnahmen zur Gesunderhaltung der Haut Die beste Möglichkeit zur Gesund­er­hal­tung der Haut besteht im Vermeiden jeglichen Kontaktes mit einem hautbe­lastenden Stoff. Da dies im Umgang mit Werkzeug­maschinen nur bedingt möglich ist, bleibt trotz aller technischen, organi­sa­torischen und persön­ lichen Schutz­maß­nahmen als „Ultima Ratio“ der Schutz und die Pflege der Haut durch entsprechende Präparate. Schon das Arbeiten im feuchten Milieu stellt eine Hautbelastung dar (vgl. TRGS 401). 4.8.1 Hautschutz Trotz Anwendung der vorgenannten Schutzmaßnahmen kann in der Regel bei Tätigkeiten mit Kühlschmierstoffen nicht auf spezielle Hautschutz-, -reinigungs- und -pfle­gepräparate verzichtet werden. Hautschutzmittel müssen vor Aufnahme der Arbeit und nach jedem Händewaschen sorgfältig auf die betreffenden Haut­flächen auf­ge­tragen werden. Bei der Auswahl der Hautschutzpräpa­rate muss besonders auf den richtigen Typ in Bezug auf die Kühlschmierstoffe geachtet werden. Detaillierte Hinweise finden sich in der BG-Information „Hautschutz in Metallbetrieben” (BGI 658). Beim Umgang mit nicht wassermisch­baren Kühlschmierstoffen müssen was­ser­lösliche Hautschutzmittel benutzt werden, beim Umgang mit wasser­misch­baren Kühlschmierstoffen ist eine Fett­salbe er­for­derlich. Hat der Anwender in ­wech­seln­der Folge sowohl mit Öl als auch mit Emul­sionen Hautkontakt, kann ein breit wirkendes Produkt ver­wendet werden. Seine Schutzwirkung kann aber selbstverständlich nicht in gleicher Weise „maß­geschnei­dert“ sein. Eine produk­tions­tech­nische Ent­flechtung der Arbeits­vor­­gänge sollte in solchen Fällen als beste Maß­nahme angestrebt werden. 4.8.2 Hautreinigung Jeder Reinigungsvorgang greift die Haut an. Hautreinigungsmittel wirken chemisch und/ oder mechanisch. Die chemischen Bestandteile des Reinigungsmittels lösen das Fett oder Öl und den daran anhaftenden Schmutz. Die mechanische Reinigungswirkung wird durch zugesetzte Reibemittel erreicht, welche auch immer die Hornschicht mit angreifen. Je inten­si­ver das Reinigungsmittel auf den Schmutz wirkt, umso stärker wirkt es auch auf die Haut ein, bis hin zur Schädi­gung. Es emp­fiehlt sich, analog zu den Hautschutzmitteln, verschiedene Reinigungsmittel auf ihre Eignung für den Arbeits­platz auszuprobieren, be­ginnend mit dem mildes­ten Reinigungs­mittel. 103 Einsatz von Kühlschmierstoffen Hautreinigungsmittel können im Wesentlichen folgende Bestandteile enthalten: • waschaktive Substanzen (Tenside) • Reibemittel • Lösemittel • rückfettende Substanzen 4.8.3 Hautpflege Um der Haut nach der Arbeit wieder ausreichend Fett und Feuchtigkeit zuzu­führen und die Regeneration ihrer Wider­standsfähigkeit zu unter­stützen, kann auf eine entsprechende Hautpflege nicht verzichtet werden. Welche Inhaltsstoffe enthalten sind, hängt von Art und Grad der Verschmut­zung der Haut ab. Hautpflegemittel sind fester Bestandteil des Hautschutzplanes (siehe Ab­schnitt 4.9) und keine „Herren­kosmetik“. Sie unterstützen den Regene­rationsprozess der Haut nach der Arbeit und sollen nach der Hautreinigung auf­getragen werden. Sie helfen durch ihre Inhaltsstoffe bei der Wiederherstel­lung der Hornschichtbarriere. Entscheidend für die Hautverträglich­keit eines Reinigungsmittels sind Gehalt und Art von Reibe- und Lösemitteln sowie die Art der verwendeten Tenside (Seifen, synthe­tische Reinigungsmittel). Hautschutzplan A: wassermischbare Arbeitsstoffe Beim Umgang mit wasserlöslichen, wassergelösten und wassergemischten Stoffen wie Kühlschmieremulsionen, Bremsflüssigkeit, Wasser-Basislacken, Reiniger etc. ist ein wasserunlösliches Hautschutzmittel (Wasser in Öl-. W/O-Emulsion) zu verwenden. allgemeine Anforderungen Hautschutz (vor der Arbeit und nach jedem Händewaschen), W/O-Emulsion, wasserunlöslich, mit hohem Fettanteil Hautreinigung saures – neutrales Syndet reib- und lösemittelfrei Hautpflege (nach der Arbeit) W/O-Emulsion oder O/W-Pflegecreme, bei sehr trockener Haut Fettsalbe Hautschutzhersteller geeignete Präparate geeignete Präparate geeignete Präparate Hautschutzmittel sollen vor Arbeitsbeginn und nach jeder Pause auf die saubere Haut aufgetragen und sorgfältig auch zwischen den Fingern und an den Nagelfälzen eingerieben werden. Zur Hautreinigung sollen Präperate verwendet werden, die auf den Grad der Verschmutzung abgestimmt sind. Nach der Arbeit ist zur Regenerierung der Haut ein Pflegemittel aufzutragen, welches dem Hauttyp angepasst ist Bild 4-9: Beispiel eines Hautschutzplanes für wassermischbare Arbeitsstoffe 104 Einsatz von Kühlschmierstoffen Hautschutzplan B: nicht wassermischbare Arbeitsstoffe Beim Umgang mit wasserunlöslichen Stoffen wie Ölen, Fetten, organischen Lösemitteln etc. ist wasserlösliches Hautschutzmittel (Öl in Wasser-, O/W-Emulsion) zu verwenden. allgemeine Anforderungen Hautschutz (vor der Arbeit und nach jedem Händewaschen), O/W-Emulsion, wasserlöslich, mit geringem Fettanteil Hautreinigung saures – neutrales Syndet bei Bedarf mit Reibemittel Hautpflege (nach der Arbeit) W/O- oder O/W-Pflegecreme, bei sehr trockener Haut Fettsalbe Hautschutzhersteller geeignete Präparate geeignete Präparate geeignete Präparate Hautschutzmittel sollen vor Arbeitsbeginn und nach jeder Pause auf die saubere Haut aufgetragen und sorgfältig auch zwischen den Fingern und an den Nagelfälzen eingerieben werden. Zur Hautreinigung sollen Präperate verwendet werden, die auf den Grad der Verschmutzung abgestimmt sind. Nach der Arbeit ist zur Regenerierung der Haut ein Pflegemittel aufzutragen, welches dem Hauttyp angepasst ist Bild 4-10: Beispiel eines Hautschutzplanes für nicht wassermischbare Arbeitsstoffe 4.9Hautschutzplan Der Betrieb hat je nach Hautgefähr­­dun­gen unterschiedliche Hautschutz­pläne für wassergemischte Kühlschmier­stoffe und für nicht wassermischbare Kühl­schmier­stoffe aufzustellen, in denen die Haut­schutz-, Hautreinigungs- und Haut­pflege­mittel unter Berücksichtigung der ver­wen­deten Kühlschmierstoffe fest­gelegt sind. Die Pläne für wasserge­ mischte Kühlschmierstoffe sollen auf blauem Untergrund, die für Öle auf gelbem Untergrund im Arbeitsbereich ausgehängt werden. In Waschräumen, an Waschplätzen etc. sind die erforderlichen Hautschutz-, Hautreini- gungs- und Hautpflegepräparate bereitzustellen. 4.10 Persönliche Arbeitshygiene Arbeitskleidung und Straßenkleidung soll­ten getrennt aufbewahrt werden. Durch wassergemischte Kühlschmierstoffe be­netzte Kleidungsstücke sind bald zu wechseln, da nach dem Trocknen hohe Konzentrationen von reizenden Substan­zen zurückbleiben können. Gleiches gilt für Textilien, die zum Reinigen von Ma­schi­nenteilen und Werkstücken benutzt werden. 105 Einsatz von Kühlschmierstoffen In diesen können feinste Me­tall­partikel zurückbleiben und so beim schnellen Reinigen von Händen und Unterarmen zu zusätzlicher Hautbelas­tung führen. 4.11Betriebsanweisungen Da beim Umgang mit Kühlschmierstoffen Gesundheitsgefährdungen für die Beschäftigten entstehen können, hat der Unternehmer Betriebsanweisungen für den Umgang mit Kühlschmierstoffen zu erstellen und an den entsprechenden Arbeitsplätzen auszuhängen. 106 5 Ergonomische Gestaltung von Arbeitsplätzen an Werkzeugmaschinen 5.1Sicherheitslaufroste Der größte Prozentsatz der krankheitsbedingten Ausfallzeiten entfällt auf Erkrankungen des Muskel- und Skelett­systems und der Binde­gewebe. Durch die korrekte Auswahl der richtigen Steh­unterlagen kann diesen Fehlzeiten wirkungsvoll be­gegnet werden. Die Forderung für Sicher­heit und Gesundheitsschutz am Arbeits­platz für eine optimale Steh­unter­lage gliedert sich wie folgt: • Die Standfläche sollte eben und rutschfest sein, um Unfallgefahren durch Stolper­ stellen vorzubeugen. • Die Standfläche sollte eben und stabil sein, Belastungen und Erschüt­terungen sollten an eine elastische Stehunterlage abgegeben werden. Bild 5-1: Sicherheits-Holzlaufrost • Zum Schutz gegen thermische Einflüsse sollte eine Isolation zwischen Hallen­ boden und Schuhsohle bestehen. Holzlaufroste haben sich in vielen Jahren an Steharbeitsplätzen in der Metall ver­arbei­ tenden Industrie bestens bewährt. Holzlauf­ roste sind aus Hartholz gefertigt und dadurch sehr widerstandsfähig gegen das Eindringen von Spänen und die Ein­wirkung von Kühlschmierstoffen. Sicher­heits-Holz­ laufroste sollten elastisch, tritt­­sicher, stabil, flexibel, aufrollbar und wartungsfrei sein. 5.2Beleuchtung Die Beleuchtung trägt wesentlich zur Qualität des Arbeitsergebnisses und zur Arbeitssicherheit bei. Will man bei beiden einen zufriedenstellenden Stand erzielen, muss man sich Gedanken machen, welche Beleuchtung für den vorgesehenen Einsatz geeignet bzw. gebrauchstauglich ist. Maschinen, insbesondere Werkzeugmaschinen, sind ein typisches Beispiel für Arbeitsplätze, die durch allgemeine Beleuchtung nicht zufriedenstellend zu beleuchten sind. Oft wird das Licht im Inneren des Be­ar­bei­ tungs­­raumes benötigt. Leuchten üblicher Bauart können die notwendigen Funk­tionen einer Maschi­nenleuchte nicht erfüllen. Dies wird deut­lich, wenn man die Sehaufgabe an 107 Ergonomische Gestaltung von Arbeitsplätzen an Werkzeugmaschinen einer Maschine und die Anbaumöglichkeiten für die Lampe näher betrachtet. • den Zerspanungsprozess an einer Fräs­ maschine beobachten, • Skalen und Anzeigen kontrollieren. Einige typische Sehaufgaben sind • ein Werkstück auf einer Drehmaschine einspannen und positionieren, Bild 5-2: Halogenmaschinenleuchte IP 65 bei mech. Beanspruchung und Einsatz von KSS Jede Sehaufgabe erfordert eine andere Beleuchtung. In manchen Fällen ist star­kes Punktlicht ideal, in anderen Fällen großflächiges Licht mittlerer Intensität. Manche Seh­ aufgabe erfordert fest instal­lierte Leuchtkörper. Andere Situationen wiederum brauchen eine Leuchte mit beweglichem Kopf oder Gestänge. Ein besonders kritischer Punkt sind die Umge­bungsbedingungen am Einsatzort der Leuchte, wenn mit Kühlmitteleinsatz und herumfliegenden Zerspanungsteilen zu rechnen ist. Die Anforderungen an Maschinenleuchten sind Robust­heit, Wasserdichtheit, Vielfältigkeit. Maschinenleuchten in der Schutz­art IP 54 bzw. IP 65 eignen sich besonders für den Einsatz in Werkzeugmaschinen und Bearbeitungszentren, wenn mit Kühl­ mittel­einsatz und mecha­nischen Beanspruchungen zu rechnen ist. 5.3Hebehilfsmittel Bild 5-3: Maschinenschutzrohrleuchten in Werkzeugmaschinen 108 Zur Vermeidung von Unfall- und Gesundheitsgefahren beim Handhaben von Lasten sollen • die Handhabung so gestaltet sein, dass durch Druck auf die Wirbelsäule und Häufigkeit ihrer Belastung die Grenzen der Erträglichkeit nicht überschritten, Ergonomische Gestaltung von Arbeitsplätzen an Werkzeugmaschinen Bild 5-4: Kurbelwellenbeladung mittels Hebehilfe Tätigkeit Heben Geschlecht Männer Frauen Tragen Männer Frauen Alter in Jahren Bild 5-5: Positionierung der Kurbelwelle mittels Balancer zumutbare Last in kg abhängig von der Häufigkeit pro Schicht selten < 5 % wiederholt 5 – 10 % häufig 11 – 35 % 15 – 18 35 25 20 19 – 45 55 30 25 > 45 50 25 20 15 – 18 13 9 8 19 – 45 15 10 9 > 45 13 9 8 15 – 18 30 20 15 19 – 45 50 30 20 > 45 40 25 15 15 – 18 13 9 8 19 – 45 15 10 10 > 45 13 9 8 Bild 5-6: Zumutbare Lasten (nach Hettinger) 109 Ergonomische Gestaltung von Arbeitsplätzen an Werkzeugmaschinen • die körperliche Eignung und der Gesund- heitszustand der Beschäftigten berücksichtigt werden. Zumutbare Lasten richten sich nach Geschlecht und Häufigkeit des Hebens und Tragens. 110 6 Betriebsanleitung und Betriebsanweisung 6.1Betriebsanleitung Die Betriebsanleitung muss nach Anhang I 1.7.4.2 der EG-Maschinenrichtlinie (2006/42/ EG) zu fol­genden Mindestinformationen Aussagen treffen: • Angaben zum Hersteller • Angaben zur Bezeichnung und eine allgemeine Beschreibung der Maschine • Angaben zur bestimmungsgemäßen Verwendung der Werkzeugmaschine • Angaben zu den Arbeitsplätzen, die vom Bedienpersonal eingenommen werden können • Angaben über Handhabung und Transport • Angaben zur vorhersehbaren Fehlanwendung der Maschine • Angaben über die Installation • Angaben über Montage und Demontage • Angaben über die Inbetriebnahme • Angaben zum Rüsten • Angaben zur Instandhaltung und Störungsbeseitigung • Angaben zu erforderlichen Prüfungen Bild 6-1: Transport zum Aufstellort Weiter muss die Betriebsanleitung auf unzulässige und sachwidrige Verwendung sowie auf noch vorhandene Restgefähr­dungen hinweisen und wie man sich da­gegen bei bestimmungsgemäßer Ver­wen­dung schützen kann. Weiter muss vor üblichem Missbrauch gewarnt werden. Dabei sind die erfahrungsgemäß vorkommenden und als bekannt vor- Bild 6-2: Vertikale Abstützung eines in der Montage befindlichen Werkzeugschlittens 111 Betriebsanleitung und Betriebsanweisung auszusetzenden un­zulässigen Arbeits­weisen bei Werkzeugmaschinen einzeln aufzuzeigen und als verboten zu dekla­rie­ren. Für das Fachper­sonal gedachte Wartungsanleitungen müssen Hinweise auf verbleibende Restgefähr­dungen enthalten. • Lagerung und Aufstellung, • Anbringung und Abbau von Aus­rüstungen, • Einarbeitung der Maschinenbenutzer, • wesentliche Merkmale der Werkzeuge, wel- che an der Maschine zum Einsatz kommen, • Reinigung der Werkzeugmaschine, • Zubehör, Ersatz- und Verschleißteile sowie Mit dem Zeitpunkt der Inbetriebnahme der Werkzeugmaschine muss die Ori­ginal-Be­ triebs­anleitung in der Sprache des Verwenderlandes vorliegen. Die in der Betriebsanleitung enthaltenen Informa­tionen müssen u. a. Auskunft geben über Bild 6-3: Dateneingabe nach Betriebsanleitung 112 Kundendienst, • die Außerbetriebnahme und die Entsor- gung, • den Notfall und • Hinweise zur sicheren Demontage. Betriebsanleitung und Betriebsanweisung 6.2Betriebsanweisung Betriebsanweisungen sind vom Unter­nehmer an seine Mitarbeiter gerichtet und regeln arbeitsplatz- und tätigkeits­bezogen das Verhalten im Unter­nehmen zur Vermeidung von Unfall- und Ge­sundheitsgefahren. Sie unter­stützen die Vorgesetzten bei der Unterweisung ihrer Mitarbeiter sowie bei einer eventuell not­wendigen Verhaltens­korrektur. Be­triebs­an­wei­sungen helfen allen Mitarbei­ tern bei der sicheren und gesundheits­ge­ rechten Ausführung ihrer Arbeit. Betriebsanweisungen sind im Unterneh­men in geeigneter Weise bekannt zu machen. Sie sollen in Form und Sprache so gestaltet sein, dass die Mitarbeiter die sachlichen Inhalte verstehen und in der betrieblichen Praxis auch umsetzen können. Wenn ausländische Mitarbeiter der deutschen Sprache nicht ausreichend mächtig sind, ist die Betriebsanweisung in deren Muttersprache abzufassen. Als Grundlage für eine Betriebsanweisung dienen • für verwendungsfertige Maschinen und Einrichtungen die Angaben des Herstellers in der Betriebsanleitung, • bei Gefahrstoffen die nach der Gefahrstoffverordnung vorge­schriebenen Kennzeichnungen sowie die Hinweise auf die besonderen Gefahren und Sicherheitshinweise für den Umgang, • bei sonstigen chemischen Stoffen und Zubereitungen, die nicht unter den Geltungsbereich der Gefahrstoffverordnung fallen, Angaben aus dem Sicherheitsdatenblatt. Die Betriebsanweisung muss alle Angaben enthalten, um einen gefähr­dungsfreien Betrieb der Werkzeugmaschine, deren Einrichtungen und eingesetzten Stoffen sicherzustellen. Ebenso ist das Verhalten bei Störungen zu regeln, wie auch bei Unfällen und Maßnahmen zur Ersten Hilfe. Aus der Betriebsanweisung muss der sachliche, personelle, örtliche und zeitliche Geltungsbereich eindeutig hervorgehen. In Fällen, in denen der Betreiber über keine Unterlagen verfügt, setzt seine Ermittlungspflicht ein, um sich die entsprechenden Informationen bezüglich vorgenannter Benutzerinformationen zu besorgen. Betriebsanweisungen sollten so kurz wie möglich gefasst, verständlich abgefasst und überschaubar sein. Daher kann es z. B. für verkettete program­mierte Werkzeugmaschinen sinnvoll sein, Teilbereichs-Betriebsanweisungen für bestimmte Arbeits- und Tätigkeits­ bereiche zu erstellen, welche dann Bestandteil der Gesamt-Betriebs­anwei­sung sind. Neben Betriebsanweisungen für den Normalbetrieb ist es deshalb ganz be­sonders erfor113 Betriebsanleitung und Betriebsanweisung derlich, spezielle Betriebs­an­weisungen für den Sonderbetrieb • Einrichten und Rüsten, • Probelauf, • Störungsbeseitigung, • Instandhaltung (Wartung, Inspektion und Instandsetzung) zu erstellen. Die Art der Bekanntmachung von Betriebsanweisungen richtet sich nach den betriebsspezifischen Erfordernissen im Einzelfall vor Ort, wie auch nach den Vorgaben in einschlägigen Vorschriften. Beim Betreiben von Werkzeugmaschinen ist es daher ratsam, für jede Werkzeug­maschine in deren Umfeld eine Betriebs­anweisung öffentlich auszuhängen. Des Weiteren sollte dem dort tätigen Per­sonal eine Betriebsanweisung ausgehän­digt werden, wobei ein Gegen­zeichnen des Empfängers sinnvoll ist. Darüber hinaus sind sie auch ein ideales Hilfs­mittel für die Unterweisung der Arbeit­nehmer. 114 Betriebsanleitung und Betriebsanweisung Firma Betriebsanweisung Seite 1 von 2 Stand: 14. Juli 2002 Werk: Abteilung:KST: Unterschrift 1.Anwendungsbereich Bedienen von Bearbeitungszentren Betriebsarten: Betriebsart 1 = Automatikbetrieb Betriebsart 2 = Einrichtbetrieb Betriebsart 3 = Manueller Eingriff eingehauste Maschine (zugriffsicher) Kühlmittel mit Ölanteilen < 15 % (Emulsion) oder Minimalmengenschmierung Bei Magnesiumlegierungen Mg-Anteil < 80 % oder Spänegröße > 0,5 mm ∅ 2.Gefahren Automatikbetrieb Beim manuellen Handling der Werkstücke • Fußverletzungen durch herabfallende Werkstücke • Schnittverletzungen durch scharfkantige Werkstücke und Späne • Hauterkrankungen durch kühlmittelbenetzte Werkstücke Einrichtbetrieb, Manueller Eingriff • • • • • • • Erfasstwerden durch rotierende Spindel und Werkzeuge (Hände, Haare, Kleidung) Quetsch- und Schergefahren durch Achsbewegungen Gefahr des Herausschleuderns von Teilen bei Werkzeugbruch oder Versagen der Spannvorrichtung für Werkstücke Augenverletzungen durch Späneflug und Kühlmittel Fußverletzungen durch herabfallende Werkstücke Schnittverletzungen durch scharfkantige Werkstücke und Späne Haut- und Atemwegserkrankungen durch Kühlmittel 3. Schutzmaßnahmen und Verhaltensregeln Schutzmaßnahmen/Schutzeinrichtungen ➧ Betriebsartenwahlschalter (abschließbar) zur Vorwahl der Betriebsart ➧ Automatikbetrieb nur bei geschlossener Maschine (überwachte Schutztüren) ➧ Einrichtbetrieb bei geöffneter Schutztür unter folgenden Einschränkungen: • Kein programmierter Betrieb (weder Einzelsatz noch Folgesatz) • Betrieb einzelner Achsen nur über Tipptaster oder elektronisches Handrad mit maximal 2 m/min • Spindeldrehzahl maximal 600 U/min (Kantentaster) • Betätigung einer Zustimmtaste • Keine Funktionen wie Werkzeugwechsel, Palettenwechsel, Späneförderer (nicht abgedeckt), keine Kühlmittelversorgung mit Hochdruck ➧ Manueller Eingriff bei geöffneter Schutztür unter folgenden Einschränkungen: • Einzel- oder Folgesatz • Achsgeschwindigkeiten maximal 5 m/min, keine Eilgänge • Spindeldrehzahl manuell begrenzt auf technologisch erforderliches Maß, keine Hochgeschwindigkeitsdrehzahlen • Betätigung einer Zustimmtaste • Keine Funktionen wie Werkzeugwechsel, Palettenwechsel, Späneförder (nicht abgedeckt), keine Kühlmittelversorgung mit Hochdruck 115 Betriebsanleitung und Betriebsanweisung 3. Schutzmaßnahmen und Verhaltensregeln Verhaltensregeln Automatikbetrieb nur durch unterwiesene Bedienperson • Schutzhandschuhe oder Hautschutzcreme (Hautschutzplan) • Entfernen von Spänen nur mit Spänehaken oder Besen • Sicherheitsschuhe Einrichtbetrieb, Manueller Eingriff • nur durch ausgebildete und unterwiesene Bedienperson (Schlüsselbefugnis zum Schalten des Betriebsartenwahlschalters) • Unterweisung schriftlich bestätigen • Hinweise des Maschinenherstellers zu diesen Betriebsarten sorgfältig beachten Manueller Eingriff • nur in zwingenden technologischen Fällen wie ° Anfahren an vorhandene Werkstückkonturen oder Anfahren beim Zirkularfräsen ° Vermeiden von Kollisionen ° Beobachten von langen Fingerfräsen in der Endbearbeitung • Achsvorschübe und Spindeldrehzahl so weit wie technologisch möglich reduzieren • Werkzeuge rechtzeitig wechseln, bevor sie stumpf werden und dadurch Bruchgefahr entsteht • Spanneinrichtung vor dem Einlegen des Werkstücks säubern • Schutzbrille • eng anliegende Kleidung (ggf. Maschinenschutzanzug) • Verbot Schutzhandschuhe zu tragen • Entfernen von Spänen nur mit Spänehaken oder Besen • Haarschutz • Hautschutz (gemäß Hautschutzplan) • Sicherheitsschuhe 4. Verhalten bei Störungen Maschine ausschalten (NOT-AUS, Hauptschalter) Vorgesetzten verständigen, Telefon: ___________________________________________________ 5. Verhalten bei Unfällen – Erste Hilfe Notruf: Maschine sofort über NOT-AUS stillsetzen Verletzten bergen und Erste Hilfe leisten Rettungskette einleiten ➧ Notruf, __________________________ Sanitäter: _________________________________ ➧ Funkruf, _________________________ ➧ Ersthelfer, _______________________ Unfall melden, Vorgesetzter: _____________________________________________________ 6.Instandhaltung Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten nur bei stillgesetzter Maschine (Hauptschalter gesichert) Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten nur durch Fachpersonal Vor Wiederinbetriebnahme prüfen, ob Schutzeinrichtungen wieder ordnungsgemäß montiert sind und funktionieren Wartungs- und Prüffristen, z. B. für kritische Verschleißteile, Schutzeinrichtungen, Kühlmittel, Filter usw., einhalten Datum: Unterschrift (Vorgesetzter) Bild 6-4: Muster einer Betriebsanweisung 116 Datum: Unterschrift (BR) 7 Unterweisung Unterweisungen enthalten immer Ele­men­­te aus der direkten Arbeitsanwei­sung, aber auch weitergehende Elemente mit Informationen über Sicherheit und Ge­sundheitsschutz bei der jeweiligen Tätig­keit sowie Erläuterungen der zugehörigen Schutzmaßnahmen. Eine derartige Unter­weisung dient aber nicht nur der Vermitt­lung von Kenntnissen und Informationen, sondern auch der Sensibilisierung und Motivierung der Mitarbeiter. Denn durch Unterweisungen besteht die Mög­lichkeit, den Mitarbeitern klare, verständliche und eindeutige Aufträge und „Anweisungen“ für ihre Arbeit zu geben. Derartige Anwei­sungen müssen die erforderlichen Schutz­maßnahmen auf der Basis der Gefährdungsbeurteilung des Herstellers wie der Arbeitsplatzbeurteilung des Betreibers mit einbeziehen. Hierdurch sollen die Mitarbeiter in die Lage versetzt werden, Anweisungen zum Arbeitsschutz richtig zu erfassen und in ihr eigenes Verhalten zu übernehmen. Zu unterweisen sind alle Mitarbeiter eines Unternehmens. Hierzu zählen Mitarbeiter mit Dauerarbeitsverhältnis genauso wie Mitarbeiter mit befristetem Arbeits­verhältnis. Da auch Leiharbeitnehmer in die Arbeitsschutzorganisation des Unter­nehmens einzugliedern sind, müssen sie ebenfalls unterwiesen werden, denn nur das Unternehmen kann die Gefährdungen und Schutzmaßnahmen an seinen Arbeitsplätzen kennen. Die Inhalte der Unterweisung sind auf der Grundlage der Anweisungen aufzu­bauen. Hinzu kommen Informationen und Erläuterungen, welche die Hinter­gründe und Zusammenhänge der Schutzmaß­nah­men an den Werkzeugmaschinen be­treffen. Auch Angaben darüber, was bei und nach einem Unfall zu tun ist, ge­hören in die Unterweisung. Die Unter­wei­sungen sind vor der Aufnahme der Tätig­keit durchzuführen und regelmäßig zu wieder­holen, z. B. bei Veränderungen im Tätig­keitsbereich oder wenn angenom­men werden muss, dass die Wirkung einer Unterweisung nachgelassen hat. Unter­wei­­sungen sind arbeitsplatz- und tätig­keitsbezogen aufzubauen und müs­sen mindestens einmal jährlich erfolgen. Schematisierte Unterweisungen, insbe­sondere vor einer großen Zahl von Mit­ar­bei­tern, sind nicht zweckmäßig. Unter­weisungen werden im Allgemeinen mündlich gehalten und sollen genaue Hinweise auf Gefährdungen, Gefährdungssituationen und Schutzmaßnahmen sowie über das richtige Verhalten und den sicheren Umgang mit der Werkzeug­maschine, den Arbeitsmitteln und -stoffen enthalten. Die Form einer wirkungsvollen Unterwei­sung an einer Werkzeugmaschine sollte neben der Vermittlung von theoretischen Kennt­nissen auch die aktive Einübung des praktischen Han­delns beinhalten. Das Gespräch, die Diskussion, die direkte Beteiligung der Mitarbeiter sind wirkungs­voller als jeder Vortrag. 117 Unterweisung Daher hat der Vorgesetzte alle erforder­lichen Vorkehrungen zu treffen, damit den Mitarbeitern • alle erforderlichen Informationen, insbesondere zu den sie betreffenden Gefährdungen, welche sich aus den in ihrer Arbeitsumgebung vorhandenen Werk­zeug­maschinen, Arbeitsmitteln und Gefahrstoffen ergeben – auch wenn sie diese nicht selbst benutzen – und • soweit erforderlich, Betriebsanwei­sun­gen für die bei der Arbeit benutzte Werkzeugmaschine, Arbeitsmittel, ein­schließlich Gefahrstoffe, in der für die Mitarbeiter verständlichen Form und Sprache zur Verfügung stehen. Werden Instandhaltungsarbeiten oder Umbauarbeiten durchgeführt, hat der Vorgesetzte auch hier die erforderlichen Vor­kehrungen zu treffen, damit die mit der Durchführung beauftragten Mitarbeiter eine angemessene spezielle Unterwei­sung erhalten. Weiter sollte der Unter­wei­sende wissen, welches Wissen und Können er bei den zu Unterweisenden voraussetzen kann, einschließlich der persönlichen Eigenheiten des Einzelnen, und deren Motive für ihr bisheriges Verhalten kennen. Auf Folgendes sollte der Unterweisende bei Drehmaschinen besonders hinweisen: • Glatte Wellen und Wellenenden sind zu verkleiden. Denn die Gefahr, die von sich 118 drehenden Wellen ausgeht, wird immer wieder unterschätzt. Besonders leicht werden hier lange Haare oder weite Kleidungsstücke erfasst und aufgewickelt. • An normalen Drehmaschinen sind Gefährdungsstellen und -quellen im unmittelbaren Arbeitsbereich des Bedieners anzutreffen, welche durch geeignete Maßnahmen zu sichern sind. • Nach dem Einspannen des Werk­stückes in das Dreibackenfutter darf nicht vergessen werden, den Futter­schlüssel wieder abzuziehen. • Zur Vermeidung von Handverletzungen beim Entfernen von Drehspänen müssen Handfeger und Spänehaken zur Verfügung stehen. Beim Ent­fernen von Fließspänen muss ein Spänehaken mit Handschutz benutzt werden. Bild 7-1: Verboten: Entfernen von Fließspänen mit Spänehaken ohne Hand­schutz (Bild nachgestellt) Unterweisung Bei Säulenbohrmaschinen sollte auf Folgendes hingewiesen werden: • Die meisten Unfälle lassen sich darauf zurückführen, dass das Werkstück wäh­rend des Bearbeitungsvorganges nicht gegen Herumschlagen gesichert, son­dern mit der Hand festgehalten wurde. • Schnittwunden durch Körperkontakt mit dem Bohrer oder mit Bohrspänen • Herunterfallen des Werkstückes vom Bohr- tisch An Bohrmaschinen lassen sich folgende Unfallschwerpunkte ausmachen: • Herumschlagen des Werkstückes • Erfassen der Kleidung Derartige Gefährdungssituationen lassen sich durch entsprechende Unterwei­sung und entsprechender Verhaltens­be­ob­achtung leicht vermeiden: • Grundsätzlich sind bei allen Bohrarbeiten die Werkstücke gegen Herumschlagen zu sichern. Dies kann z. B. durch die Verwen- Bild 7-2: Verboten: Bohren mit Handschuhen und ohne Sicherung gegen Herumschlagen (Bild nachgestellt) Bild 7-3: Vermeidung unnötiger Risiken beim Bohren 119 Unterweisung dung eines Maschinenschraubstockes, welcher auf dem Bohrtisch befestigt ist, erreicht werden. • Zur sicheren Beseitigung von Bohrspänen sind geeignete Hilfsmittel, wie Spänehaken mit Handschutz oder Handfeger, zu benutzen. • Wegen der Gefahr des Erfasstwerdens vom Bohrer ist es verboten, bei Bohrarbeiten Handschuhe zu tragen. Weiter ist darauf zu achten, dass eng anliegende Arbeitskleidung – hier speziell die Ärmel – getragen wird. Bei langen Haaren muss ein Haarnetz getragen werden. Ein Unterweisungsablauf könnte dann wie folgt aufgebaut sein: 1.Wissensstand ermitteln 2.Lernziele festlegen 3.Unterweisungsstoff strukturieren 4.Interesse wecken 5.Unterweisungsstoff theoretisch und praktisch vermitteln durch Zeigen und Üben! 6.Lernerfolg kontrollieren Die zu behandelnden Unterweisungs­themen an Werkzeugmaschinen ergeben sich aus der Gefährdungsbeurteilung und spiegeln somit die betrieblichen Gege­ben­heiten wider. Unterweisungsinhalte könnten u. a. sein an: 120 Drehmaschinen ohne NC-Steuerung • Der Einsatz von Futterschutzhauben und wenn dies nicht möglich ist, welche Alternativen es gibt, z. B. fest angebrachte Schutz­wand oder bei kleineren Maschinen Steckblech auf der Rückseite der Maschine. • Bei Verwendung von Futtern über­prüfen, dass diese für die vorge­sehenen Drehzahlen geeignet sind. • Verwendung fester Verklei­dungen (Schutzrohre) für herausstehende rotierende Werkstücke. • Einsatz eines ordnungsgemäßen Späne­ hakens (Handschutzteller, keine Öse). • Trageverbot für Schutzhandschuhe. • Tragen von Schutzbrillen, z. B. bei Messingwerkstoffen usw. • Tragen von eng anliegender Kleidung. • Verbot des manuellen Haltens loser Schmirgelleinwandstücke o. Ä. Drehmaschinen mit NC-Steuerung • Überprüfung, dass alle Gefahren­bereiche verdeckt sind. • Überprüfung, dass Verdeckungen in geöffneter Stellung die Maschinen zwangsläufig stillsetzen. • Überprüfung, dass eine feste Verklei­dung (Schutzrohre) für heraus­stehende rotierende Werkstücke vorhanden ist. • Einsatz von Spannfutter mit Drehzahlkennzeichnung. • Spannfutter müssen für die Drehzahl geeignet sein. Unterweisung • Trageverbot für Schutzhandschuhe. • Eng anliegende Kleidung tragen. • Welche Schutzmaßnahmen erforderlich • Alle Maßnahmen zum Erhalt des Sicher- sind, wenn in Sonderfällen die Maschine bei offener Verdeckung betrieben werden muss (z. B. Schutz­brille, eng anliegende Kleidung usw.). Fräsmaschinen ohne NC-Steuerung • Überprüfung, dass eine Fräserschutzhaube oder Verdeckung für Umfangsgeschwindigkeiten von ca. 1 m/s und mehr (Die Verwendung von Fräser­schutzhauben bei Einsatz der Fräs­maschine in der Produktion ist höher zu bewerten als bei Einsatz der Fräs­ma­schine im Werkzeug- und Formen­bau und in Reparaturwerkstätten.) einge­setzt wird. • Überprüfung, dass Kühlmittelleitun­gen so angeordnet sind, dass zum Verstellen nicht in den Wirkbereich des Fräswerkzeugs gegriffen werden muss. • Einsatz von Verkleidungen für um­laufende Wellenenden von Fräs­spindeln. • Trageverbot für Schutzhandschuhe. • Bei kurzen Spänen, z. B. bei Messingwerkstoffen usw., Hinweis, dass Schutzbrille getragen werden muss. • Eng anliegende Kleidung tragen. Bearbeitungszentren, einschließlich Fräsmaschinen mit NC-Steuerung • Trageverbot für Schutzhandschuhe. • Bei kurzen Spänen, z. B. bei Messingwerkstoffen usw., Schutzbrille tragen. heitszustandes, wie vom Hersteller entsprechend der Betriebs­anleitung vorgesehen. • Überprüfung, dass Kühlmittelleitungen so angeordnet sind, dass zum Verstellen nicht in den Wirkbereich des Fräswerkzeugs gegriffen werden muss. Bohrmaschinen und Radialbohr­maschinen • Überprüfung, dass die Verkleidung des oberen Keilriementriebs vorhanden ist. • Verwendung eines Maschinenschraubstocks zum Spannen von Werk­stücken oder Spannmitteln oder An­schläge gegen Herumschlagen von Werkstücken. • Benutzung von Verdeckungen von Bohrspindeln, soweit dies möglich ist. • Trageverbot für Schutzhandschuhe bei offen laufenden Bohrspindeln. • Bei kurzen Spänen: Schutzbrille tragen. • Eng anliegende Kleidung tragen und, wenn erforderlich, Mützen und Haarnetze benutzen. • Zum Entfernen von Spänen Handbesen o. Ä. benutzen, keine Putzwolle oder Lappen. Sägen • Bei Bügelsägen: Das Sägeblatt (Sägebügel) in Ruhestellung sichern. • Bei Bandsägen: Verkleidung des Sägebandes bis auf den zum Schneiden erforderlichen Teil zustellen. 121 Unterweisung • Bei Horizontalbandsägen: Sicherung ge- gen unbeabsichtigtes Einschwenken in die Arbeitsstellung benutzen. • Bei Kaltkreissägen: Benutzen der Schutzhaube für das Sägeblatt, welche in Arbeitsstellung nur den zum Schnei­den erforderlichen Teil des Säge­blattes frei lässt und in Ruhe­stel­lung das Sägeblatt vollständig verdeckt. Benutzung der Sicherung in Ruhe­stellung gegen unbeabsichtigte Bewe­gungen und zum Entfernen von Spänen Handbesen o. Ä. verwenden. Unterweisungen sind gemäß der Unfallverhütungsvorschrift „Grundsätze der Prävention“ (BGV A 1) zu dokumentieren. Sofern der Betreiber einer Werkzeugmaschine nicht in der Lage ist, seine Mitarbeiter ausreichend zu unterweisen, hat er eine sachkundige Unterweisung zu veran­lassen. Hilfe bieten hier die Herstel­ler von Werkzeugmaschinen an. Ebenso vermit­teln die Berufsgenossenschaften fachspezifische Kenntnisse in ihren Schu­lungs­stätten oder vor Ort für die an einer Werk­zeugmaschine einge­setzten Mitarbeiter. 122 8 Prüfen von Arbeitsmitteln bzw. Maschinen der Zerspanung Die Maschinensicherheit hängt von vielen Faktoren ab, vom ordnungsgemäßen Funktionieren vorhandener Schutzein­rich­tungen, vom Beachten der Benutzungs­hinweise in den Betriebsanleitungen der Maschinenhersteller und der Hinweis­schil­der auf den Maschinen. Auch Schu­lun­gen von Maschinenbedienern bei Inbe­trieb­nahme neuer Maschinen oder we­sentlich veränderter Maschinen tragen entschei­dend zur Maschinensicherheit bei. Letzt­lich hängt die Sicherheit auch vom pfleglichen Umgang mit diesen Maschinen, ihren Werkzeugen und auch mit Kühl­schmierstoffen und entsprech­enden Ab­saugeinrichtungen ab. Bis September 2002 waren Prüfungen bezüglich der Sicherheit von Zerspanungs­ maschinen u. a. in den Unfallverhütungs­ vorschriften • „Elektrische Anlagen und Betriebsmittel“, • „Grundsätze der Prävention“ sowie in Berufgenossenschaftlichen Regeln zu Schutzeinrichtungen, z. B. zu • Zweihandschaltungen, • berührungslos wirkenden Schutzeinrichtungen (z. B. Licht­schranken, Laserscannern), • Kühlschmierstoffen geregelt. Absaugung ggf. mit Exklappe und Löscheinrichtung Polycarbonatscheiben Kraftspannfutter Schutzeinrichtungen, kraftbewegte Schutztür(en) Druckspeicher, Rohrleitungen, Schläuche Elektrik/Elektronik Kühlmittel, Öle, Verschleiß unterworfene Emulsionen Bauteile Bild 8-1: Wichtige Prüfobjekte an einer CNC-Drehmaschine 123 Prüfen von Arbeitsmitteln bzw. Maschinen der Zerspanung Seit Oktober 2002 ist die Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) hinzugekommen, die insbesondere die Benut­zung aller Arbeitsmittel und damit auch erfor­derliche Prüfungen an Arbeitsmitteln bzw. Maschinen der Zerspanung neu regelt. Die BetrSichV gibt derzeit nur Leitmerk­male zu notwendigen Prüfungen vor, die vermutlich in der Zukunft noch durch neu zu formulierende Technische Regeln zu einzelnen Maschinengattungen ergänzt werden. Inhaltliche Grundlage für diese Tech­nischen Regeln werden nationale Vorschriften sein – im Fall der Zerspa­nungsmaschi­nen sind dies die Werkzeuge Geräte oben genannten Unfallverhütungsvorschriften und BG-Regeln. Es ist deshalb wahrscheinlich, dass in die­sen neuen Technischen Regeln bewährte Prüf­b estimmungen des Berufs­ge­nossen­schaft­lichen Vorschriftenwerks fortge­schrieben werden. Empfehlenswert ist deshalb, für Maschinenprüfungen die oben genannten BG-Vorschriften so lange anzuwenden, bis sie von neuen Technischen Regeln zur BetrSichV abge­löst werden. Die Prüfbestimmungen der BetrSichV können ohne die noch fehlenden Techni­schen Regeln derzeit folgendermaßen dargestellt werden: Dampfkesselanlagen Arbeitsmittel Maschinen Druckbehälteranlagen Überwachungsbedürftige Anlagen Anlagen –Lager anlagen –Füll-, –Tank-, –Entleer stellen Aufzugsanlagen Bild 8-2: Anwendungsbereich der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) 124 Füllanlagen Exanlagen bestimmte Leitungen unter innerem Überdruck Prüfen von Arbeitsmitteln bzw. Maschinen der Zerspanung 8.1Anwendungsbereich der BetrSichV Der Anwendungsbereich der BetrSichV umfasst Arbeitsmittel und „Überwachungsbedürftige Anlagen“. Maschinen der Zer­spanung fallen in den Bereich Arbeits­mittel, deren Spektrum von einzelnen Werkzeugen bis zu Ma­schi­nen­ver­ ket­tun­gen/Anlagen reicht. 8.2Ermittlungspflicht von Prüfungen Der Arbeitgeber/Betreiber von Zerspanungsmaschinen muss Art, Umfang und Fristen erforderlicher Prüfungen zur Maschinensicherheit ermitteln. Empfehlens­wert ist die Hinzuziehung von Service­diensten der Maschinenher­steller oder Lieferer. 8.3 Durchführung von Prüfungen Die BetrSichV schreibt vor, dass Prü­fun­gen nur durch hierzu „befähigte Personen“ durch­geführt werden dürfen. Der Arbeitgeber/Betreiber hat die notwendigen Voraussetzungen zu ermitteln und fest- zulegen, welche Voraussetzungen diese Personen erfüllen müssen, die von ihm mit der Prüfung von Arbeitsmitteln zu beauftragen sind. Befähigte Personen im Sinne der BetrSichV sind Personen, die durch ihre Berufsausbildung, ihre Berufserfahrung und ihre zeitnahe berufliche Tätigkeit über die er­forderlichen Fachkenntnisse zur Prüfung der Arbeitsmittel verfügen. 8.4Prüfanlässe Die BetrSichV kennt keine den Unfall­ver­ hütungsvorschriften (UVVen) und BG-Regeln vergleichbaren wiederkehren­den Prüfbestimmungen. Sie verlangt vom Arbeitgeber/Betreiber, dass er Prüfungen veranlasst und Prüfintervalle festlegt, wenn Arbeitsmittel Schäden verursachenden Einflüssen unterliegen, die zu gefährlichen Situa­tionen führen können. Ferner hat der Arbeitgeber Arbeitsmittel zu überprüfen, wenn deren Sicherheit von Montagebedingungen abhängt, ins­be­son­ dere • nach der Montage, • vor der ersten Inbetriebnahme, • nach jeder Montage an einem neuen Standort. 125 Prüfen von Arbeitsmitteln bzw. Maschinen der Zerspanung Darüber hinaus verlangt die BetrSichV außerordentliche Prüfungen, wenn außergewöhnliche Ereignisse schädigende Auswirkungen auf die Sicherheit der Ar­beitsmittel haben können, z. B. • Unfälle, • Veränderungen am Arbeitsmittel, • Instandsetzungsarbeiten, welche die Sicherheit des Arbeits­mittels beeinträchtigen können, • längere Zeit der Nichtbenutzung, • Naturereignisse, wie Blitzschlag, Überschwemmung. Nachweis). Die Aufzeichnungen sind min­ destens bis zur nächsten Prüfung aufzubewahren. 8.5Prüfnachweis Neben den Prüfungen durch befähigte Personen sind Zerspanungsmaschinen vor Schicht­­beginn auf augenfällige Män­gel durch Bedien­personen/Maschi­nen­führer zu über- Der Arbeitgeber/Betreiber hat die Ergebnisse der Prüfungen aufzuzeichnen (schriftl. Die BetrSichV erleichtert damit den Archivierungsaufwand. Es ist jedoch zu empfehlen, davon keinen Gebrauch zu machen, um für die befähigten Per­sonen bessere Erfahrungswerte für Folge­prüfungen und ggf. auch für die vor­ beu­gende Instandhaltung zu sammeln. 8.6Prüfung auf „Augenfällige Mängel“ Empfehlungen zur jetzigen Prüfsituation (zur BetrSichV fehlen noch konkretisierende Technische Regeln – TRBS) Prüfungen durchführen wie bisher (nach VOen, UVVen, Sicherheitsregeln usw.) Wiederkehrende Prüfungen durch Fachmann/SK/SV Prüfungen durchführen wie bisher jedoch Prüffristen anpassen an tatsäch­liche zeitliche Nutzung Hilfestellung durch SK/SV Bild 8-3: Flexible Prüfintervalle für Zerspanungsmaschinen 126 Beschaffung von Arbeits­mitteln Optimieren durch Lastenund Pflichtenhefte Prüfungen durch eigene befähigte Person Schonender Umgang mit Arbeitsmitteln Prüfen von Arbeitsmitteln bzw. Maschinen der Zerspanung prüfen, um Schäden recht­zeitig erkennen und beheben zu können, bevor Unfallgefahren oder Ma­schinen­schäden entstehen. Festgestellte Mängel sollten dem Vorgesetzten in Schriftform gemeldet werden. 8.7 Neue Prüfkonzepte Die BetrSichV öffnet die Prüfintervalle in Richtung belastungsbezogener Prüfun­gen. Bei entsprechenden Kenntnissen können die bekannten wiederkehrenden Prüfintervalle Prüfung der Arbeitsmittel Vorschriften BetrSichV + UVVen Gesetzgeber •Betriebsanleitung • Erfahrungen • Beschilderung Maschinen • Aufzeichnungen •Hinweise zur vorbeugenden Instandsetzung •Vorbeugende Instandhaltung Hersteller oder Inverkehrbringer Betreiber Maschinenspezifische, belastungsbezogene Prüfstrukturen Bild 8-4: Gesamtkonzept zur Prüfung von Zerspanungsmaschinen 127 Prüfen von Arbeitsmitteln bzw. Maschinen der Zerspanung möglicherweise verlängert werden. Längere als in den UVVen und BG-Regeln vorgeschriebene Prüfintervalle müssen jedoch begründet werden bzw. der Arbeitgeber/Betreiber trägt die Verantwortung für verlängerte Prüfintervalle. Hierzu könnte er z. B. Erfah­run­gen der Servicedienste der Hersteller oder Sachkundiger (SK) oder ggf. Sach­verständiger (SV) nutzen. Bei der Beschaffung neuer Arbeitsmittel/ Zerspanungsmaschinen bietet sich an, bestimmte Prüfungen bzw. Prüfintervalle in Lasten- und Pflichtenheften näher zu beschreiben bzw. bewusst vor­zugeben. Empfehlenswert ist, in Prüfkonzepten nicht nur die Prüfbestimmungen zu­tref­f en­der Vorschriften umzusetzen, son­dern Gesamtkonzepte zu erstellen, in welchen Hinweise der Hersteller zu Verschleiß­teilen, Hilfsstoffen, Wartungs­empfehlun­gen usw. und auch eigene Erfahrungs­werte einbezogen werden. Bei der Anwendung von Gesamt­konzep­ten von Prüfungen zur Maschinen­sicher­heit eröffnet die BetrSichV also die Mög­lichkeit, von wiederkehrenden zu belastungsbezogenen Prüfstrukturen zu kommen. 128 9 Bemerkenswerte Unfälle Unfallbericht 1 Tödlicher Unfall an konventioneller Drehmaschine Unfallhergang Ein Mitarbeiter war damit beauftragt worden, Ventilgehäuse an den Flanschen plan zu drehen. Das Ventilgehäuse wurde im Dreibackenfutter gespannt und zusätzlich mit einer Spannvorrichtung fixiert. Von der mitlaufenden unsymmetrischen Spann­­vor­richtung wurde der Mitarbeiter plötz­lich er­fasst und in die Drehmaschine ein­gezo­gen. Hierbei erlitt er die tödlichen Verletzungen. Unfallursache Ursächlich für diesen Unfall war die feh­len­de bewegliche Verdeckung über den Wirkbereich bei der Zerspanung von unsymmetrischen Werkstücken. Im Weiteren kam erschwerend hinzu, dass die Einrückhebelsicherung an der Maschine durch Verschleiß kein sicheres Ein- und Ausschal­ten durch Formschlüssigkeit aufwies. Unfallverhütung Gefahrstellen und Gefahrquellen müssen durch trennende Schutz­ein­richtungen gesichert werden. Bei der Be­ar­beitung von nicht symmetrischen Bau­teilen sind auch an konventionellen Ma­schinen be­wegliche trennende Schutz­ein­richtungen einzusetzen. Bei der Ver­wen­dung von Spannvorrichtungen ist da­­rauf zu achten, dass diese möglichst kreisförmig ge­schlos­sen sind und keine Fang- oder Einzug­stellen während der Rotations­bewegung entstehen können. Die Wirk­sam­keit von Einrückhebel­siche­rungen (Ein/Aus-Schalter) ist regelmäßig zu prüfen, Bild 9-1: Drehmaschine mit sicherheits­widriger Spanneinrichtung, Beispiel 1 Bild 9-2: Drehmaschine mit sicherheits­widriger Spanneinrichtung, Beispiel 2 Bild 9-3: Defekter Einrückhebel 129 Bemerkenswerte Unfälle damit ein Einrasten (Ausstel­lung) gewährleistet ist und nicht durch zufälliges Betätigen ein Ingangsetzen der Maschine erfolgen kann. Unfallbericht 2 Kettenrad durchschlägt Sicht­scheibe an zyklengesteuerter Dreh­maschine – Mitarbeiter erlitt schwerste Gesichtsverletzungen Unfallhergang An einer zyklengesteuerten Drehmaschine war ein Mitarbeiter damit beschäftigt, Kettenräder mechanisch zu bearbeiten. Der programmgesteuerte Zerspa­nungs­prozess beinhaltete das mittige Aufbohren und anschließende Innendrehen für die Sackbohrungen. Im Fortgang der Ar­bei­ten, vermutlich nach dem Aufbohren, durch­schlug das Kettenrad die Sicht­scheibe (Sicherheitsglas der beweglich trennenden Schutzeinrichtung) und traf den Mit­ar­beiter am Kopf, wobei er schwerste Ge­sichtsverletzungen erlitt. Unfallursache Die Unfalluntersuchung ergab, dass vermutlich ein Programmierfehler für den Un­fall ursächlich war. In der Programm­­ab­fol­ge wurde festgestellt, dass der ­not­­­wen­di­ge Nullpunkt noch nicht posi­tio­niert war und das im Eilgang mit dem Werk­zeug in das Werk­­stück hin­ein­ge­fah­ren wurde. Das herstellerseitige ma­schi­nen­technische Konzept war gegen Ge­fah­ren von herausschleudern130 den Gegenstän­den nicht aus­reichend dimen­sioniert. Unfallverhütung Entsprechend der Maschinenrichtlinie 98/37/EG Anhang 1 müssen Vorkeh­­run­gen getroffen werden, um das Heraus­schleu­dern von gefährlichen Gegen­ständen, insbesondere von zu bearbei­tenden Werk­stücken, zu ver­meiden. Die DIN EN 953 „Sicherheit an Maschinen – Trennende Schutzeinrichtungen“ gibt sicherheitstechnische Lösungen vor, die einem Herabsetzen des Risikos durch Herausschleudern und/oder zum Rück­halten von zu bearbeitenden Werkstücken entsprechen. Bild 9-4: Durchschlagene Sichtscheibe Bild 9-5: Werkstück Kettenrad Bemerkenswerte Unfälle Unfallbericht 3 Tödlicher Unfall an einer CNC-Drehmaschine in die Ursachenbetrach­tung mit einzubeziehen. Unfallhergang Ein erfahrener Dreher war beauftragt, eine Edelstahlwelle auf einer CNC-Dreh­ma­schi­ne zu bearbeiten. Dieser mecha­nische Zerspanungsprozess kann aus­schließlich im Automatikbetrieb aus­ge­führt werden. Aus nicht bekannten Gründen hatte der Dreher ein Zungen­stück nachgefertigt und in den Personen­schutzschalter der Bauart 2 eingesteckt. Somit war die trennende Schutzeinrichtung an der CNC-Drehma­schine unwirksam gemacht worden. Im Fortgang der Arbeiten beugte sich der Mitarbeiter in den Arbeitsraum und wurde vom rotie­renden Dreibackenfutter in die Maschi­ne eingezogen und erlitt hierbei tödliche Verletzungen. Unfallverhütung Im Rahmen einer sicherheitstechnischen Beanstandung eines technischen Arbeitsmittels wurde der herstellerseitige Konstruktionsfehler an der CNC-Maschine und baugleichen CNC-Maschinen ange­zeigt. Zukünftig ist das Umgehen des Positions­schalters auf Unfallursache Mit ursächlich für den Unfall war der offen und frei zugänglich angebrachte Positionsschalter an der Schiebetür zum Zerspanungsraum. Der Hersteller hatte keine Maßnahmen ergriffen, die das Umgehen des Positionsschalters auf einfache Weise verhindert oder zumindest erschwert hätten. Die trennende Schutz­einrichtung konnte somit auf einfache Weise mani­pu­liert werden. Das sicher­heitstechnische Fehlverhalten des Mit­arbeiters, dass mithilfe eines nachge­fertigten Zungen­stückes der Positionsschalter manipuliert wurde, ist sicher­lich Bild 9-6: „Offener“ Arbeitsraum CNC-Drehmaschine Bild 9-7: Manipulation des Positionsschalters 131 Bemerkenswerte Unfälle einfache Weise nicht mehr möglich. Der Betreiber führte innerbe­trieb­liche Sonder­ unterweisungen durch, die auf die bestimmungsgemäße Verwendung der Werkzeugmaschinen einging. ren, wie Fräserschutz­hauben für den nicht benutzten Teil von den Fräs­werkzeugen oder komplette Verdeckun­gen, die einen Zugriff in den Zerspa­nungs­raum nicht ermöglichen, sind anzuwenden. Unfallbericht 4 Auszubildender erlitt schwere Schnittverletzungen an Fräsmaschine Unfallhergang Im Rahmen der Ausbildung an Zerspanungsmaschinen absolvierte ein Aus­zu­bildender einen Fräsmaschinen­grund­lehr­gang. Im Fortgang der Fräsarbeiten an der konventionellen Fräsmaschine griff der Auszubildende zwischen rotie­ren­dem Scheibenfräser und Fräsma­­schi­nenständer hindurch, um den Kühl­schmiermittelschlauch nachzustellen. Hierbei wurden die Arme des Auszubildenden von dem rotierenden Scheiben­fräser erfasst und die linke Hand zwischen Werkstück und Scheibenfräser durchgezogen, wobei er sich schwerste Schnittverletzungen zuzog. Unfallursache Fehlende Verdeckung am oberen nicht benutzten Teil des Scheibenfräsers. Unfallverhütung Auch an konventionellen Fräsmaschinen sind die Gefahrstellen durch Verdeckun­gen zu schützen. In der Praxis bewährte Verfah132 Bild 9-8: Haut- und Kleidungsreste am ungeschützten Scheibenfräser Unfallbericht 5 Tödlicher Unfall und schwerste Verletzungen an einer CNC-Drehmaschine Unfallhergang Während des Zerspanungsprozesses nahm ein Mitarbeiter ein sehr lautes (wie der Start eines Düsenjets) Betriebsgeräusch der Maschine wahr. Plötzlich löste sich das Werkstück aus der Spannvorrichtung, schleuderte aus der Maschine, flog gegen die Hallendachkonstruktion, verformte diese, wurde abgelenkt und stürzte auf den Fußboden. Zu diesem Zeitpunkt standen zwei Mitarbeiter unmittelbar vor der Unfallmaschine und Bemerkenswerte Unfälle wurden durch die wegschleudernden Teile im Kopfbereich getroffen. Unfallursache Unzulässig hohe Spindeldrehzahl durch Programmierfehler. Kritische Drehzahl 2000 U/min, tatsächliche Drehzahl war 3500 U/min. Keine Drehzahlüberwachung! Keine Vorkehrungen zur Drehzahlbegrenzung! Unfallverhütung a) Bestätigung der höchsten Drehzahl nach Programmwechsel b) Anlaufsperre bei Nichtbestätigung bzw. Anlauf nur in niedrigsten Drehzahl c) Überwachung - Drehzahl - Spanndruck - Spannweg Maschine war nicht EG-Richtlinien- und Normkonform! (MRL 98/37/EG i. V. EN 12415) Bild 9-9: Unfallmaschine und Werkstückaufprall (Fußboden) Bild 9-10: Unfallmaschine mit durchschlagener Sichtscheibe 133 10 Quellennachweis • Hüning, Reudenbach „Sichere Maschinen in Europa (Teil 1) – Europäische und nationale Rechtsgrundlagen – Kurzinformation für Hersteller und Benutzer“, Verlag Technik & Information e.K., Bochum • Hüning, Schulze „Sichere Maschinen in Europa (Teil 5), Verlag Technik & Information e.K., Bochum • Hüning, Kirchberg, Schulze „Die neue EG-Maschinenrichtlinie“, Bundesanzeiger Verlag • Europäische Kommission „Leitfaden für die Anwendung der neuen Maschinenrichtlinie“, Amt für amtliche Veröffentlichungen der Europäischen Gemeinschaften, Brüssel, Juni 2010 • Link, W.; v. Locquenghien; Preuße, Chr.; Dr. Umbreit, W. „Prozessbeobachtung in der Fertigung“, Die BG, Mai 2002 • HVBG-Report „Manipulation von Schutzeinrichtungen an Maschinen“, Februar 2006, www.hvbg.de • BG-Regel „Betreiben von Arbeitsmitteln“ (BGR 500), HVBG, Januar 2004 • Berufsgenossenschaft Metall Nord Süd „Verkettete Anlagen“, Gesund + Sicher, 3/1997 • Unfallverhütungsvorschrift „Bauarbeiten“ (BGV C 22) • BG-Regel „Tätigkeiten mit Kühlschmierstoffen“ (BGR 143) • BG-Information „Keimbelastung wassergemischter Kühlschmierstoffe“ (BGI 762) • BG-Information „Hautschutz in Metallbetrieben“ (BGI 658) • BG-Information „Minimalmengenschmierung in der spanenden Fertigung“ (BGI 718) • Boveleth, Rabente Sonderdruck „Kühlschmierstoffe“, Info Medien Verlag, 10/2010 • CD-ROM „Kühlschmierstoffe“ BGIA, Storck-Verlag, www.Kuehlschmierstoff.de • Brand- und Explosionsschutz an Werkzeugmaschinen, Fa. Total-Walther, 63225 Langen • BG-Information „Brand- und Explosionsschutz an Werkzeugmaschinen“ (BGI 719) • Fachstelle „Maschinensicherheit“ der BGHM Checkliste für die Überprüfung von Arbeitsmitteln Checkliste für Sicht- und Funktionsprüfungen an Werkzeugmaschinen Sämtliche Bildrechte liegen bei den Autoren. 134 Die Ch pdf-Da eckliste kan na tei herun aus dem In ls ternet tergela (www.b den werden ghm.d e). Anhang 1 – Muster – Checkliste für die Überprüfung von Arbeitsmitteln gem. Anhang 1 Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) vom 3.10.2002 Arbeitsmittel: Datum: Hersteller: Typ: Inventar-Nr.: Bauj.: Prüfer: Standort: Nr. Unterschrift: Mindestvorschriften Ankreuzen: Spalte 1 = vorhanden bzw. ja Spalte 4 = nicht erforderlich 1 2 3 4 5 Bemerkungen Spalte 2 = teilw. vorhanden Spalte 5 = Nachrüstung erforderlich Spalte 3 = nicht vorh. bzw. nein 1. Vorbemerkung Die Anforderungen des Anhangs 1 der BetrSichV gelten nach Maßgabe der Verordnung in den Fällen, in denen mit der Benutzung des betreffenden Arbeitsmittels eine entsprechende Gefährdung für Sicherheit und Gesundheit der Beschäftigten verbunden ist. Für bereits in Betrieb genommene Arbeitsmittel braucht der Arbeitgeber zur Erfüllung der nachstehend abgefragten Mindestvorschriften nicht die Maßnahmen gemäß den grundlegenden Anforderungen für neue Arbeitsmittel treffen, wenn a) der Arbeitgeber eine andere, ebenso wirksame Maßnahme trifft oder b) die Einhaltung der grundlegenden Anforderungen im Einzelfall zu einer unverhältnismäßigen Härte führen würde und die Abweichung mit dem Schutz der Beschäftigten vereinbar ist. 2. Allgemeine Mindestvorschriften für Arbeitsmittel 2.1 Befehlseinrichtungen Sind Befehlseinrichtungen, die Einfluss auf die Sicherheit haben, a) deutlich sichtbar? b) als solche identifizierbar? c) gegebenenfalls gekennzeichnet? d) Anordnung des Gefahrenbereiches so, dass die Betätigung keine zusätzlichen Gefährdungen mit sich bringt? e) Ist unbeabsichtigtes Betätigen verhindert? f) Ist vom Bedienungsstand der Gefahrenbereich einsehbar? g) Falls f) nicht möglich: Ist dem Ingangsetzen automatisch ein sicheres System (z. B. zur Personenerkennung) oder mindestens ein Warnsignal (akustisch oder optisch) vorgeschaltet? h) Im Falle von g): Ausreichende Zeit/Möglichkeit zum Gefahrenentzug oder zur Verhinderung des Ingangsetzens? 135 Anhang 1 – Muster – Nr. Mindestvorschriften Ankreuzen: 2.2 Spalte 1 = vorhanden bzw. ja Spalte 4 = nicht erforderlich 1 2 3 4 5 Spalte 2 = teilw. vorhanden Spalte 5 = Nachrüstung erforderlich i) Ist die Befehlseinrichtung sicher? j) Sind bei ihrer Auslegung die vorhersehbaren Störungen, Beanspruchungen und Zwänge berücksichtigt? Ingangsetzen des Arbeitsmittels a) nur durch absichtliche Betätigung einer Befehlseinrichtung möglich? b) ...auch beim Wiederingangsetzen nach jedem Stillstand? c) ...auch für die Steuerung einer wesentlichen Änderung des Betriebszustandes (z. B. der Geschwindigkeit oder des Druckes)? b) und c) gilt nicht, wenn gefahrlos für die Beschäftigten und während des normalen Programmablaufs im Automatikbetrieb d) Sind mehrere Befehlseinrichtungen vorhanden, geben diese nicht gleichzeitig das Ingangsetzen frei? 2.3 Befehlseinrichtungen zum sicheren Stillsetzen (bei kraftbetriebenen Arbeitsmitteln) a) für das gesamte Arbeitsmittel vorhanden? b) an jedem freien Arbeitsplatz entsprechend der Gefahrenlage für das gesamte Arbeitsmittel oder nur für bestimmte Teile vorhanden? c) Ist der Abschaltbefehl dem Einschaltbefehl übergeordnet? d) Kann nach dem Stillsetzen die Energieversorgung des Antriebs unterbrochen werden? Sind die Befehlseinrichtungen nach Nr. 2.1 gleichzeitig die Hauptbefehlseinrichtungen nach Nr. 2.13, gelten die dortigen Forderungen sinngemäß. 2.4 Not-Befehlseinrichtung(en) a) Ist für ein kraftbetriebenes Arbeitsmittel mindestens eine Not-Befehlseinrichtung vorhanden? b) Sind Stellteile schnell, leicht und gefahrlos erreichbar und auffällig gekennzeichnet? Dies gilt nicht, wenn durch die Not-Befehlseinrichtung die Gefährdung nicht gemindert werden kann, da sie entweder die Zeit bis zum normalen Stillsetzen nicht verkürzt oder es nicht ermöglicht, besondere, wegen der Gefährdung erforderliche, Maßnahmen zu ergreifen. 136 Bemerkungen Spalte 3 = nicht vorh. bzw. nein Anhang 1 – Muster – Nr. Mindestvorschriften Ankreuzen: 2.5 Spalte 1 = vorhanden bzw. ja Spalte 4 = nicht erforderlich 1 2 3 4 5 Spalte 2 = teilw. vorhanden Spalte 5 = Nachrüstung erforderlich Bemerkungen Spalte 3 = nicht vorh. bzw. nein Sind vorhanden a) Schutzvorrichtungen gegen herabfallende oder herausschleudernde Gegenstände? b) Vorrichtungen zum Zurückhalten oder Ableiten von ausströmenden Gasen, Dämpfen, Flüssigkeiten oder Stäuben? (s. auch Nr. 2.16) 2.6 Sind das Arbeitsmittel und seine Teile z. B. durch Befestigungen gegen unbeabsichtigte Positionsund Lageänderungen stabilisiert? 2.7 a) Halten die verschiedenen Teile eines Arbeitsmittels sowie die Verbindungen untereinander den Belastungen aus inneren Kräften und äußeren Lasten stand? b) Sind geeignete Schutzeinrichtungen vorhanden bei Splitter- oder Bruchgefahr? 2.8 Sind Schutzeinrichtungen vorhanden, die den unbeabsichtigten Zugang zum Gefahrenbereich von beweglichen Teilen verhindern oder diese vor dem Erreichen stillsetzen? a) Sind diese stabil gebaut? b) Werden durch sie keine zusätzlichen Gefährdungen verursacht? c) Können sie nicht auf einfache Weise umgangen oder unwirksam gemacht werden? d) Haben sie ausreichenden Abstand zum Gefahrenbereich? e) Wird die Beobachtung des Arbeitszyklus nicht mehr als notwendig eingeschränkt? f) Können Einbau oder Austausch von Teilen sowie Instandhaltungs- und Wartungsarbeiten möglichst ohne Demontage der Schutzeinrichtungen durchgeführt werden? g) Ist bei f) der Zugang auf den für die Arbeit notwendigen Bereich beschränkt? 2.9 Sind Arbeits- bzw. Instandsetzungs- und Wartungsbereiche ausreichend beleuchtet? 2.10 Sind Schutzeinrichtungen gegen das Berühren sehr heißer oder sehr kalter Teile vorhanden? 2.11 Sind Warnvorrichtungen und Kontrollanzeigen leicht wahrnehmbar und unmissverständlich? 2.12 Instandsetzungs- und Wartungsarbeiten a) bei Stillstand des Arbeitsmittels b) wenn a) nicht möglich ist: Können geeignete Schutzmaßnahmen ergriffen werden? 137 Anhang 1 – Muster – Nr. Mindestvorschriften Ankreuzen: Spalte 1 = vorhanden bzw. ja Spalte 4 = nicht erforderlich 1 2 3 4 5 Spalte 2 = teilw. vorhanden Spalte 5 = Nachrüstung erforderlich Wenn a) und b) nicht möglich ist, muss die Instandsetzung und Wartung außerhalb des Gefahrenbereichs erfolgen. c) Können angehobene Teile oder Arbeitseinrichtungen mit geeigneten Einrichtungen gegen Herabfallen gesichert werden, wenn darunter gearbeitet werden muss? d) Sind Einrichtungen vorhanden, die Systeme mit Speicherwirkung energiefrei machen, wenn nach dem Trennen von jeder Energiequelle noch Energien gespeichert sein können? e) Sind Einrichtungen gem. d) gekennzeichnet? f) Sind Gefahrenhinweise vorhanden, wenn ein vollständiges Energiefreimachen gem. d) nicht möglich ist? 2.13 Hauptbefehlseinrichtungen a) Sind deutlich erkennbare Vorrichtungen (z. B. Hauptbefehlseinrichtungen) zur Trennung von jeder einzelnen Energiequelle vorhanden? b) Sind die betreffenden Beschäftigten beim Wiederingangsetzen keiner Gefährdung ausgesetzt? c) Können die Vorrichtungen gegen unbefugtes oder irrtümliches Betätigen gesichert werden? Die Trennung einer Steckverbindung ist nur dann ausreichend, wenn die Kupplungsstelle vom Bedienungsstand überwacht werden kann. d) Haben diese Vorrichtungen (ausgenommen Steckverbindungen) jeweils nur eine „Aus“- und „Ein“-Stellung? 2.14 Sind die zur Gewährleistung der Sicherheit der Beschäftigten erforderlichen Kennzeichnungen (z. B. Hersteller, technische Daten) oder Gefahrenhinweise vorhanden? 2.15 Besteht für Produktions-, Einstellungs-, Instandhaltungs- und Wartungsarbeiten ein sicherer Zugang und gefahrloser Aufenthalt zu/an den dafür notwendigen Stellen? 2.16 Ist das Arbeitsmittel ausgelegt gegen Gefährdungen durch a) Brand oder Erhitzung ? b) Freisetzung von Gas, Staub, Flüssigkeiten, Dampf oder anderen Stoffen, die in dem Arbeitsmittel erzeugt, verwendet oder gelagert werden? 138 Bemerkungen Spalte 3 = nicht vorh. bzw. nein Anhang 1 – Muster – Nr. Mindestvorschriften Ankreuzen: Spalte 1 = vorhanden bzw. ja Spalte 4 = nicht erforderlich 1 2 3 4 5 Spalte 2 = teilw. vorhanden Spalte 5 = Nachrüstung erforderlich Bemerkungen Spalte 3 = nicht vorh. bzw. nein 2.17 Ist das Arbeitsmittel so ausgelegt, dass jegliche Explosionsgefahr , die vom Arbeitsmittel selbst oder von Gasen, Flüssigkeiten, Stäuben, Dämpfen und anderen freigesetzten oder verwendeten Substanzen ausgeht, vermieden wird? 2.18 Ist der Schutz gegen direktes oder indirektes Berühren spannungsführender Teile gewährleistet? 2.19 a) Ist das Arbeitsmittel gegen Gefährdungen aus der von ihm verwendeten nicht elektrischen Energie (z. B. hydraulische, pneumatische, thermische) ausgelegt? b) Sind Leitungen, Schläuche und andere Einrichtungen zum Erzeugen oder Fortleiten dieser Energien so verlegt, dass mechanische, thermische oder chemische Beschädigungen vermieden werden? 3. Zusätzliche Mindestvorschriften für besondere Arbeitsmittel 3.1 Mindestvorschriften für mobile Arbeitsmittel, die selbstfahrend oder nicht selbstfahrend sind Sind die Mindestvorschriften gemäß Nr. 3.1.1 – 3.1.9 erfüllt? 3.2 Mindestvorschriften für Arbeitsmittel zum Heben von Lasten Sind die Mindestvorschriften gemäß Nr. 3.2.1 – 3.2.4 erfüllt? Zusammenfassende Beurteilung/Vermerke 139 Anhang 2 – Muster – weiter e Check www.b listen siehe ghm.d e Checkliste für Sicht- und Funktionsprüfungen (ohne Anspruch auf Vollständigkeit) Handgesteuerte Bohrmaschinen (alt) ohne CE-Kennzeichnung Die Mindestanforderungen gemäß Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) und UVVen (Die Checkliste gilt in erster Linie für Tisch- und Ständerbohrmaschinen. Für Radial-, Tiefloch- und Mehrspindelbohrmaschinen gelten u. U. zusätzliche Anforderungen) Angaben zur überprüften Werkzeugmaschine Hersteller: __________________________________________________________________ Typenbezeichnung: ______________________________ Baujahr: ____________________ Standort: ______________________________________ Masch.-Nr.: __________________ 1. Allgemeine Vorschriften für die Benutzung (s. BetrSichV und BGV A 1*) 1.1 Sind geeignete Hilfseinrichtungen zur Beseitigung von Spänen vorhanden? (Handfeger und Pinsel, keine Putzlappen und Putzwolle) 1.2 Ist ein Trageverbot für Schutzhandschuhe und Schmuckgegenstände ausgesprochen? 1.3 Wird eng anliegende Arbeitskleidung getragen? 1.4 Werden Schutzbrillen bei Gefahr von Augenverletzungen benutzt? 1.5 Werden lange Haare unter Mützen/Haarnetzen verborgen? 1.6 Werden Schutzschuhe getragen? 1.7 Befinden sich Holzlattenroste in einwandfreiem Zustand? 1.8 Sind die Maschinenbediener entsprechend unterwiesen? *) BGV A 1 = Unfallverhütungsvorschrift „Grundsätze der Prävention“ 140 J/N Anhang 2 – Muster – 2. Beschaffenheitsanforderungen (siehe Anhang 1 BetrSichV und VBG 5**) 2.1 Ist eine Not-Aus-Schalteinrichtung, mindestens aber ein Hauptschalter im Handbereich vorhanden? 2.2 Ist ein abschließbarer Hauptschalter vorhanden? (ab Baujahr 4/1989) 2.3 Ist die Einrückeinrichtung gegen unbeabsichtigtes Betätigen gesichert? 2.4 Ist ein Maschinenschraubstock zum Einspannen von Werkstücken vorhanden? 2.5 Sind Einrichtungen vorhanden, die Spanneinrichtungen gegen Herumschlagen sichern? 2.6 Sind Kraftübertragungseinrichtungen (Keilriementriebe, Zahntriebe) verkleidet? 2.7 Ist der Deckel am Keilriemen – Stufenantrieb – fest verschraubt oder bei häufigem Zugriff mit einem manipulationssicheren, zwangsöffnenden Positionsschalter versehen, der auf den Antrieb wirkt? 2.8 Sind Bohrer und Bohrspindel – soweit möglich – gegen Berühren und Einziehen (von Haaren) gesichert (z. B. durch eine einstellbare Verdeckung)? 2.9 Ist eine Maschinenleuchte der Schutzart IP 54 oder mit Schutzkleinspannung vorhanden? 2.10 Läuft bei Spannungsausfall und -wiederkehr die Maschine nicht an? 2.11 Werden bei kraftbetriebenem Axialvorschub der Bohrspindel (automatisierter Bohrvorgang) Verletzungen infolge Gefahr bringender Bewegungen durch geeignete Schutzmaßnahmen vermieden (z. B. durch eine trennende Schutzeinrichtung oder Zweihandschaltung)? 2.12 Ist die Bohrmaschine standsicher aufgestellt? J/N Zusammenfassende Beurteilung: **) VBG 5 = Unfallverhütungsvorschrift „Kraftbetriebene Arbeitsmittel“ 141 142 Berufsgenossenschaft Holz und Metall Internet: www.bghm.de kostenfreie Servicehotline 0800 9990080-0
advertisement
* Your assessment is very important for improving the workof artificial intelligence, which forms the content of this project
Related manuals
advertisement