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Dipl.-Ing. Wolfgang Grassberger MBA 

DI W. Grassberger 

Ziviltechniker für Elektrotechnik 

Certified Machine Safety Expert – CMSE®

Ziviltechniker für ET 

Historischer Leistungstschalter mit Warnschild, Peenemünde, Deutschland. Historisches Warnschild vor Erdgas. Peenemünde, Deutschland. Warnung vor Spannung als Laserschnitt. Meran, Südtirol. Warnung mit Blizpfeil vor KEINER Spannung. Grafenegg, Niederösterreich. Warnschild an einem Bahnschranken. Meran, Südtirol. Warnschild vor elektrischer Spannung. Cairo, Ägpyten. Historischer Mschinenraum. Partschins, Südtirol. Historisches Warnschild. Peenemünde, Deutschland. Not-Halt Taste' in einem Bus. Meran, Südtirol. WBlanke Drähte (glücklicherweise speiseseitig). Budapest, Ungarn.

Bewegliche Teile

Die meisten Gefähr­dungen einer Maschine gehen erfahrungs­gemäß von deren beweg­lichen Teilen aus. Diese Risiken lassen sich bei erst­maliger Konstruk­tion leicht ver­mindern.

Nach­trägliche Ver­besserungen sind im Allge­meinen auf­wändiger und umständ­licher.

Vor 50 Jahren mag ein einzelnes Warn­schild noch als aus­reichen­des Schutz­konzept ge­golten haben. Spätes­tens seit der ersten Aus­gabe der Maschinen­richt­linie im Jahr 1989 darf eine Maschine mit ihren be­weg­lichen Teilen keine Ge­fahr ver­ur­sachen. Manche Quetsch- oder Scher­stellen können durch kon­struk­tive Ge­stal­tung ganz ver­mieden werden.

Meistens sind den­noch Ver­klei­dungen und Schutz­türen un­umgäng­lich. An leistungs­fähigen schnellen Maschinen müssen letztere mit Zu­hal­tungen ver­sehen sein. Für Sicher­heits­licht­vor­hänge, Zwei­hand-Taster und der­gleichen ist dort zu­wenig Sicher­heits­ab­stand ver­füg­bar. Um den An­reiz zur Mani­pula­tion weg­zu­nehmen, legt man Ein­stell- und Wartungs­stellen nach außen.

Die folgen­den Informa­tionen zitiere ich aus­zugs­weise aus Normen und Ver­ord­nungen. Damit gebe ich ohne Gewähr nur einen Über­blick. Gerne berate ich Sie über die genauen An­forder­ungen und weiteren Mög­lich­keiten der sicheren Ge­stal­tung.

Einige Normen nennen folgende Grenz­werte unter­halb derer keine Quetsch­gefahr besteht:

  • 75 N
  •  4 J
  • 25 N/cm²

Manch­mal ist es auch möglich, aus­reichende Mindest­abstände zwischen beweg­lichen und festen Maschinen­teilen ein­zu­halten. Die harmoni­sierte Norm DIN EN ISO 13854 (siehe Normenliste weiter unten) gibt für einzelne Körper­teile unter­schied­liche Mindest­abstände vor.

Körperteil Mindestabstand
Körper ≥500 mm
Kopf ≥300 mm
Bein ≥180 mm
Fuß, Arm ≥120 mm
Hand, Faust ≥100 mm
Zehen ≥50 mm
Finger ≥25 mm

Verkleidungen und Schutztüren

Wo Gefahren­stellen nicht mittels solcher inhärent sicherer Kon­struk­tion ver­mieden werden können, muss der Zu­gang zu ihnen ver­wehrt werden. Wenn der Ein­griff zu Störungs­behebung, Reinigung oder Wartung nur höchstens ein Mal pro Woche not­wendig ist, sind Ver­kleidungen die kosten­günstigste Lösung. Trans­parente Panele oder per­forierte Schutz­gitter bieten eine gute Sicht auf den Produktions­prozess. Diese werden als feststehende trennende Schutzeinrichtungen bezeichnet.

Für häufi­geren Zugang sollen Schutz­türen vorge­sehen werden, weil Verkleidungen sonst nicht wieder montiert würden. Sicher­heits­schalter müssen die gefährliche Bewe­gung anhalten. Bei sehr häufi­gem Zu­griff sind Zwei­hand-Bedienung, Sicher­heits-Licht­vorh­änge, Tritt­matten u.dgl. vorteil­haft. Hinter solchen Schutz­ein­rich­tungen muss der not­wendige Sicher­heits­abstand einge­halten werden, damit die Bewe­gung zum Still­stand gebracht ist, bevor man in die Gefahren­stelle greifen kann.

Für Ver­kleidungen und Schutz­türen legen Anhang I der Maschinen­richt­linie – MRL, die harmonisierten Normen DIN EN ISO 12100 und DIN EN ISO 14120 (siehe Normenliste weiter unten) u.a. die folgen­den wesent­lichen Anforder­ungen fest:

Ver­kleidungen

  • Für Zugang höchstens ein Mal pro Woche oder seltener.
  • Dürfen sich nur mit Werk­zeug entfernen lassen.
  • Sollen nach Lösen der Schrauben nicht an Ort und Stelle bleiben,
  • aber die Schrauben müssen unver­lier­bar angebracht sein,
  • Dürfen auch mit Scharnieren versehen sein.

Schutz­türen

  • Für häufigeren Zugang als ein Mal pro Woche.
  • Müssen sich ohne Werk­zeug öffnen lassen.
  • Sicherheits­schalter stoppt gefährliche Bewegungen.
  • Sollen nicht von selbst zufallen.
  • Bei großen Massen, hohen Geschwindig­keiten ist Zu­haltung nötig.

Öffnungen in Verkleidungen

Meistens müssen Öffnungen für die Zu- und Ab­fuhr der Produkte frei bleiben. Die harmoni­siserte Norm DIN EN ISO 13857 (siehe Normenliste weiter unten) befasst sich mit den erforder­lichen Siche­rheits­abständen hinter solchen Aus­sparungen.

Schutzgitter eines Verdampfers.

Tabelle 4 der Norm beruht auf weltweiten anthropo­morphischen Unter­suchungen. Dabei hat sich gezeigt, dass 5% der 14-Jährigen sehr schlanke Glied­maßen haben. Auf dieser Basis schreibt die Norm schon für ziem­lich kleine Öffnungen große Ab­stände vor.

Lüftungsgitter eines Drehstrommotors.
Körperteil Weite eines Schlitzes Sicher­heits­abstand hinter Schlitz
Fingerspitze ≤4 mm ≥2 mm
≤6 mm ≥10 mm
Finger ≤8 mm ≥20 mm
≤10 mm ≥80 mm
Hand ≤12 mm ≥100 mm
≤20 mm ≥120 mm
Arm ≤120 mm ≥850 mm
Bein ≤180 mm ≥1100 mm
Seiten­länge, Durch­messer Sicher­heits­abstand hinter quadrat. Öffnung Sicher­heits­abstand hinter runder Öffnung
≤4 mm ≥2 mm ≥2 mm
≤6 mm ≥5 mm ≥5 mm
≤8 mm ≥15 mm ≥5 mm
≤10 mm ≥25 mm ≥20 mm
≤12 mm ≥80 mm ≥80 mm
≤30 mm ≥120 mm ≥120 mm
≤40 mm ≥200 mm ≥120 mm
≤120 mm ≥850 mm ≥850 mm

Ab 180 mm wird Zu­gang mit dem ganzen Körper unter­stellt. Die Norm enthält weitere Tabellen und Fest­legungen. Bei der prak­tischen An­wendung berate ich Sie gerne.

Nicht-trennende Schutzeinrichtungen

Die Maschinen­richt­linie enthält den Begriff der nichttrennenden Schutzeinrichtungen. Darunter versteht man:

  • Berührungslos wirkende Sicherheitseinrichtungen – BWS
    • Sicherheits-Lichtvorhänge
    • Ein- oder mehrstrahlige Sicherheitslichtschranken
    • Laserscanner
    • Radar
  • Schaltmatten
  • Zweihandbedienung

Alle diese Schutzeinrichtungen müssen genügend weit vor der Gefahrenstelle angeordnet sein: Die Bewegung muss zum Stillstand kommen, bevor die Gefahrenstelle mit dem Körper oder der Hand erreicht ist. Dieser Grundsatz gilt auch für Schutztüren ohne Zuhaltung, die sich jederzeit öffnen lassen.

Dazu legt die Norm DIN EN ISO 13855 (siehe Normenliste weiter unten) die Annäherungsgeschwindigkeit und andere Bedingungen fest.

Arbeits­mittel zum Heben von Lasten

Krane und ähnliche Maschinen zum Heben von Lasten (und Personen) sind zwar im Anhang IV der Maschinen­richt­linie auf­gezählt. Sie dürfen dennoch unter Ein­haltung harmoni­sierter Normen vom Her­steller in eigener Ver­ant­wortung für konform erklärt und auf den Markt gebracht werden.

Auch Last­auf­nahme­mittel und Anschlag­mittel müssen genauso wie eine Maschine bewertet und doku­mentiert werden. Sie bedürfen letzt­lich einer EG-Kon­formitäts­erklärung, auch wenn sie nur zur eigenen Ver­wendung hergestellt werden.

Für Her­steller enhält Anhang I der Maschinen­richt­linie neben den allge­meinen An­forderungen für Maschinen in Kapitel 4 spezielle Be­stimmungen für das Heben von Lasten.

Die Arbeits­mittel­ver­ordnung schreibt den Be­treibern ver­schiedene Prüf­pflichten vor und erteilt detaill­ierte Auf­lagen für den sicheren Be­trieb. In der Industrie dürfen Lasten nicht über Personen hinweg trans­portiert werden.

Weitere Hin­weise zur Nomen­klatur, zu den Pflichten von Her­stellern und Be­treibern, sowie Normen­ver­weise finden Sie in Maschinen zum Heben von Lasten.

Einige Normen zur Maschinensicherheit

Im Ideal­fall gibt es eine spezifische C-Norm für die betref­fende Maschine. Sie enthält schon alle Risiken und die not­endigen Schutz­maßnahmen. Sonst muss man sich an allge­meinen A- und B-Normen orien­tieren.

Ich führe nach­folgend eine aktuelle Aus­wahl an. Aus disen Normen müssen dann die Grund­regeln für die sichere Gestal­tung des Arbeits­mittels ent­nommen werden. Darin unter­stütze ich Sie gerne.

DIN EN ISO 4413: 2011-04 Fluidtechnik - Allgemeine Regeln und sicherheitstechnische Anforderungen an Hydraulikanlagen und deren Bauteil

DIN EN ISO 4414: 2011-04 Fluidtechnik - Allgemeine Regeln und sicherheitstechnische Anforderungen an Pneumatikanlagen und deren Bauteile

DIN EN ISO 7010: 2020-07 Graphische Symbole - Sicherheitsfarben und Sicherheits­zeichen - Registrierte Sicherheits­zeichen

DIN EN ISO 11161: 2010-10 Sicher­heit von Maschinen - Integrierte Fertigungssysteme - Grund­legende Anforderungen

DIN EN ISO 12100: 2011-03 Sicher­heit von Maschinen - Allgemeine Gestaltungs­leitsätze - Risikobeurteilung und Risikominderung

DIN EN ISO 13732-1: 2008-12 Ergonomie der thermischen Umgebung - Bewertungs­verfahren für menschliche Reaktionen bei Kontakt mit Oberflächen - Teil 1: Heiße Oberflächen

DIN EN ISO 13732-3: 2008-12 Ergonomie der thermischen Umgebung - Bewertungs­methoden für Reaktionen des Menschen bei Kontakt mit Oberflächen - Teil 3: Kalte Oberflächen

DIN EN ISO 13849-1: 2016-06 Sicherheit von Maschinen - Sicherheits­bezogene Teile von Steuerungen - Teil 1: Allgemeine Gestaltungsleitsätze

DIN EN ISO 13849-2: 41320 Sicherheit von Maschinen - Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen - Teil 2: Validierung

DIN EN ISO 13850: 2016-05 Sicher­heit von Maschinen - Not-Halt-Funktion - Gestaltungsleitsätze

DIN EN ISO 13851: 2019-11 Sicher­heit von Maschinen - Zweihandschaltungen - Funktionelle Aspekte und Gestaltungsleitsätze

DIN EN ISO 13854: 2020-01 Sicher­heit von Maschinen - Mindestabstände zur Vermeidung des Quetschens von Körperteilen

DIN EN ISO 13855: 2010-10 Sicher­heit von Maschinen - Anordnung von Schutz­einrichtungen im Hinblick auf Annäherungsgeschwindigkeiten von Körperteilen

DIN EN ISO 13857: 2020-04 Sicherheit von Maschinen - Sicherheitsabstände gegen das Erreichen von Gefährdungsbereichen mit den oberen und unteren Gliedmaßen

DIN EN ISO 14118: 2018-07 Sicher­heit von Maschinen - Vermeidung von unerwartetem Anlauf

DIN EN ISO 14119: 2014-03 Sicher­heit von Maschinen - Verriegelungseinrichtungen in Verbindung mit trennenden Schutz­einrichtungen - Leit­sätze für Gestaltung und Auswahl

DIN EN ISO 14120: 2016-05 Sicher­heit von Maschinen - Trennende Schutzeinrichtungen - Allge­meine Anforder­ungen an Gestaltung und Bau von fest­stehenden und beweglichen trennen­den Schutz­einrichtungen

DIN ISO/TR 14121-2: 2013-02 Sicher­heit von Maschinen - Risikobeurteilung - Teil 2: Praktischer Leitfaden und Verfahrens­beispiele

DIN EN ISO 14122-1: 2016-10 Sicher­heit von Maschinen - Ortsfeste Zugänge zu maschinellen Anlagen - Teil 1: Wahl eines orts­festen Zugangs und allgemeine Anforderungen

DIN EN ISO 14122-2: 2016-10 Sicher­heit von Maschinen - Ortsfeste Zugänge zu maschinellen Anlagen - Teil 2: Arbeitsbühnen und Laufstege

DIN EN ISO 14122-3: 2016-10 Sicher­heit von Maschinen - Ortsfeste Zugänge zu maschinellen Anlagen - Teil 3: Treppen, Treppenleitern und Geländer

DIN EN ISO 14122-4: 2016-10 Sicher­heit von Maschinen - Ortsfeste Zugänge zu maschinellen Anlagen - Teil 4: Ortsfeste Steigleitern

DIN EN 60073: 2003-05 Grund- und Sicherheits­regeln für die Mensch-Maschine-Schnitt­stelle, Kennzeichnung - Codierungsgrundsätze für Anzeigengeräte und Bedienteil

DIN EN 60204-1: 2019-06 Sicher­heit von Maschinen - Elektrische Aus­rüstung von Maschinen - Teil 1: Allgemeine Anforderungen

DIN EN IEC 60204-11: 2019-09 Sicherheit von Maschinen - Elektrische Aus­rüstung von Maschinen - Teil 11: Anforderungen an Ausrüstung für Spannungen über 1 000 V Wechselspannung oder 1 500 V Gleichspannung, aber nicht über 36 kV

DIN EN 60617-2: 1997-08 Graphische Symbole für Schalt­pläne - Teil 2: Symbol­elemente, Kennzeichen und andere Schaltzeichen für allgemeine Anwendungen

DIN EN 60617-3: 1997-08 Graphische Symbole für Schalt­pläne - Teil 3: Schalt­zeichen für Leiter und Verbinder

DIN EN 60617-4: 1997-08 Graphische Symbole für Schalt­pläne - Teil 4: Schalt­zeichen für passive Bauelemente

DIN EN 60617-6: 1997-08 Graphische Symbole für Schalt­pläne - Teil 6: Schalt­zeichen für die Erzeugung und Umwandlung elektrischer Energie

DIN EN 60617-7: 1997-08 Graphische Symbole für Schaltpläne - Teil 7: Schalt­zeichen für Schalt- und Schutzeinrichtungen

DIN EN 60617-8: 1997-08 Graphische Symbole für Schalt­pläne - Teil 8: Schalt­zeichen für Meß-, Melde und Signaleinrichtungen

IEC TR 60890: 2014-05 A method of temperature-rise verification of low-voltage switchgear and controlgear assemblies by calculation

DIN EN 61310-3: 2008-09 Sicherheit von Maschinen - Anzeigen, Kennzeichen und Bedienen - Teil 3: Anforderungen an die Anordnung und den Betrieb von Bedienteilen

DIN EN 61439-1: 2019-04 Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen - Teil 1: Allgemeine Fest­legungen

DIN EN 61439-2: 2012-06 Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen - Teil 2: Energie-Schaltgeräte­kombinationen

DIN EN 61496-1: 2014-05 Sicherheit von Maschinen - Berührungslos wirkende Schutz­ein­richtungen - Teil 1: Allgemeine Anforderungen

DIN EN 61511-1: 2019-02 Funktionale Sicherheit - PLT-Sicherheits­einrichtungen für die Prozess­industrie - Teil 1: Allgemeines, Begriffe, Anforderungen an Systeme, Hardware und Anwendungs­programmierung

DIN EN 61511-2: 2019-02 Funktionale Sicherheit - PLT-Sicherheits­einrichtungen für die Prozess­industrie - Teil 2: Anleitungen zur Anwendung von IEC 61511-1

DIN EN 61511-3: 2019-02 Funktionale Sicherheit - PLT-Sicherheits­einrichtungen für die Prozess­industrie - Teil 3: Anleitung für die Bestimmung der erforderlichen Sicher­heits-Integritätslevel

PD IEC/TR 61511-4: 2020-03-18 Functional safety. Safety instrumented systems for the process industry sector. Explanation and rationale for changes in IEC 61511-1 from Edition 1 to Edition 2

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