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BGI 5003 / DGUV Information 209-066 - Maschinen der Zerspanung
Berufsgenossenschaftliche Information für Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit (BGI)

(Ausgabe 2004; 11/2012)

implementiert mit Genehmigung der Vereinigung der Metall-Berufsgenossenschaften

Archiv 2004

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

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

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 Europäischen Union, durch die große Veränderungen eingetreten sind. Insbesondere in kleineren und mittleren Betrieben haben die neuen, zum Teil komplizierten Regelungen zur Verunsicherung und Ratlosigkeit beigetragen.

Bau und Ausrüstung von Maschinen wurden bis Ende 1992 von den Berufsgenossenschaften mithilfe der Unfallverhütungsvorschrift en geregelt. Diese Befugnisse sind Anfang 1993 von den Berufsgenossenschaften 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.

Bild 1-1: Gegenüberstellung der Rechtsgrundlagen für die Herstellung, Bereitstellung und Benutzung von Maschinen

Gemeinsames Ziel von Herstellern und Betreibern ist es, die Mitarbeiter bei der unmittelbaren 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 Rechtsgrund lagen zeigt Bild 1-1.

Aus den unterschiedlichen Rechtsgrundlagen für Hersteller und Betreiber ergibt sich:

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.

Die Verpflichtungen der Binnenmarktrichtlinien gelten auch für diejenigen, die Maschinen aus Drittländern in den EWR einführen (Importeure).

1.1 Beschaffenheitsanforderungen

1.1.1 Neue Maschinen nach EG- Maschinenrichtlinie 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".

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:

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.

Teil der technischen Dokumentation ist die Betriebsanleitung. Der Hersteller muss eine umfassende Betriebsanleitung in der Sprache des Verwenderlandes erstellen und zusammen mit der Maschine aus liefern. Durch die Betriebsanleitung nimmt der Hersteller Einfluss auf den bestimmungsgemäßen Gebrauch der Maschine. Nach der Unterzeichnung der Konformitätserklärung ist der Hersteller berechtigt, auf der Maschine die CE-Kennzeichnung anzubringen.

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 Warenverkehrs keinerlei Probleme entstehen, da eine selbst gebaute Maschine nicht in den Handel gebracht wird, ist die Maschinenrichtlinie anzuwenden, damit das Sicherheitsniveau dieser Maschinen auch den auf dem Markt vorhandenen Maschinen entspricht.

Bild 1-2: Neue Maschine mit CE-Kennzeichnung

Bild 1-3: EG-Konformitätserklärung für Maschinen (Muster für Form, Aufbau und Inhalt)

Bild 1-4: Typenschild an einer Maschine mit CE-Kennzeichnung; zusätzlich GS-, BG-PRÜFZERT-Zeichen nach freiwilliger Baumusterprüfung

Eine vom Anwender für den Eigen gebrauch hergestellte Maschine wird nicht in Verkehr gebracht, jedoch auf dem Gebiet des Europäischen Wirtschaftsraumes (EWR) in Betrieb genommen. Daher fällt sie in den Anwendungsbereich der Maschinenrichtlinie.

Das CE-Zeichen ist anzubringen, wenn die Richtlinienkonformität erklärt und die technische Dokumentation nach Anhang VII der EG-Maschinenrichtlinie erstellt ist.

Bild 1-5: Eigenbaumaschine

1.1.3 Gebrauchtmaschinen 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 voraus sichtlich nicht geben.

Die Maschinenrichtlinie findet Anwendung auf Gebrauchtmaschinen, wenn

Bild 1-6: Gebrauchtmaschine ohne CE

Bei den Gebrauchtmaschinen kann es sich um Altmaschinen (ohne CE-Kennzeichnung) oder um relativ neue Maschinen (mit CE-Kennzeichnung) handeln.

Mit dem Begriff "Altmaschine" werden Gebrauchtmaschinen bezeichnet, die vor dem Inkrafttreten der Maschinenrichtlinie (01.01.1993) oder während der Übergangsphase 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 Wesentliche 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 Rechtsvorschriften und der Rechtsprechung abgeleitet werden. Hilfreich für eine entsprechende Beurteilung ist ein Interpretationspapier des "Bundesministeriums für Arbeit" - BMA (heute: "Bundesministerium für Arbeit und Soziales" - BMAS).

Durch eine wesentliche Veränderung erfährt die Maschine/Anlage eine massive Konzeptionsänderung, die bewirkt, dass die Maschine/ Anlage die Anforderungen der Maschinenrichtlinie erfüllen muss. Das gilt auch für Altmaschinen. Man kann davon ausgehen, dass eine wesentliche Veränderung 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:

Eine wesentliche Veränderung liegt nicht vor, wenn z.B.

1.2 Bereitstellung von Maschinen

1.2.1 Einkauf neuer Maschinen

Gemäß § 5 der Unfallverhütungsvorschrift "Grundsätze der Prävention" (BGV A1) müssen technische Arbeitsmittel grundsätzlich 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

Für die Bestellung von Gebrauchtmaschinen und verketteten Maschinen sind Sondervereinbarungen zu treffen.

Bild 1-7: Projektablauf bei der Auswahl von Maschinen

1.2.2 Nachrüstung von Altmaschinen

Bereits in Betrieb befindliche Maschinen und Anlagen in Deutschland fallen in den 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 durch geführten Vergleich des berufsgenossenschaftlichen Vorschriftenwerkes mit den Anforderungen der EG-Arbeitsmittelbenutzungsrichtlinie wird in der Bundesrepublik eine Nachrüstung nicht für erforderlich gehalten.

Bild 1-8: Nachrüstungserfordernisse an Maschinen

Bild 1-9: Futterschutzhaube an einer konventionellen Drehmaschine, Beispiel 1

Bild 1-10: Futterschutzhaube an einer konventionellen Drehmaschine, Beispiel 2

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

Bei Werkzeugmaschinen (z.B. Drehmaschinen, 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 zeigen Beispiele für Nachrüstung an konventionellen Werkzeugmaschinen.

1.3 Benutzungsanforderungen

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 Gesundheit der Beschäftigten sicherstellen. Er muss die Wirksamkeit der Maß nahmen überprüfen und erforderlichenfalls anpassen, wobei eine Verbesserung von Sicherheit und Gesundheitsschutz anzustreben ist.

Dabei sind u. a. folgende Grundsätze zu beachten:

Dabei muss der Unternehmer

und abschließend diese Schritte dokumentieren.

Beim Einsatz von Maschinen hat der Unternehmer darauf zu achten, dass diese für die jeweilige Arbeit geeignet sind. Grundsätzlich dürfen Maschinen nur so eingesetzt werden, wie der Hersteller die bestimmungsgemäße Verwendung in der Betriebsanleitung vorgesehen hat.

Ist der Unternehmer aufgrund betriebsbedingter Notwendigkeiten gezwungen, die Maschine anders als vom Hersteller vorgesehen 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 Arbeitnehmer 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 Unternehmerverpflichtet, 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 selbst ständig 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 werden. Er hat dafür zu sorgen, dass Schutzeinrichtungen vorhanden sind und nicht umgangen oder unwirksam gemacht werden.

1.4 Manipulation 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 Manipulationen 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

2.1 Unterschiedliche 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 Risikobeurteilung 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 grundlegenden technischen und steuerungstechnischen Anforderungen erläutert, die der Betreiber beim Inverkehrbringen einer Maschine durch den Hersteller zu erwarten hat. Die weiter reichenden erforderlichen Herstellerverpflichtungen bei der Konzipierung und beim Bau neuer Maschinen können der einschlägigen Literatur entnommen werden (siehe Quellennachweis).

Aufgabe des Betreibers ist, eine tätigkeitsbezogene Gefährdungsbeurteilung im Zusammenwirken von Mensch, Maschine und betrieblichem Umfeld zu erstellen.

Bild 2-1: Zusammenwirken von Mensch, Maschine und betrieblichem Umfeld

Für Altmaschinen ohne CE-Kennzeichnung, die nicht den Unfallverhütungsvorschriften entsprechen, kann eine voll ständige 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 erforderliche 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.

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

  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, Kühlschmiermitteln, 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, einschließlich 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 erforderlich, zunächst einmal die an Werkzeugmaschinen relevanten Gefährdungen kennen zu lernen.

Derartige Gefährdungen ergeben sich beim Betreiben von Werkzeugmaschinen z.B. durch

Bild 2-2: Gefährdungen durch Kühlschmierstoffe und Maschinenbewegungen

Bild 2-3: Gefährdung durch Ausrutschen

Hieraus ergeben sich dann die für die Arbeitnehmer spezifischen Gefährdungssituationen. Eine Gefährdungssituation ist jede Situation, in der ein Mensch einer oder mehrerer dieser Gefährdungen ausgesetzt ist.

Diese ergeben sich z.B. aus

Beim Betreiben von Werkzeugmaschinen sollte deshalb das Hauptaugenmerk auf folgende Gefährdungssituationen gelegt werden:

Die hauptsächlichen Gefährdungsstellen und -quellen beim Einsatz von Werkzeugmaschinen sind:

Weitere typische Gefährdungen, Gefährdungssituationen an Werkzeugmaschinen sind u. a.:

Bild 2-4: Gefährdung durch wegfliegende Späne beim Drehen

Bild 2-5: Gesundheitliche Gefährdungen an einer Filteranlage

2.1.3 Bewertung von Gefährdungen

Bei der Betrachtung eines fertigen Werkzeugmaschinen-Arbeitsplatzes lässt sich schwer beurteilen, ob wirklich alle Gefährdungssituationen ausgeschlossen wurden und die Werkzeugmaschine ein schließlich ihrer Komponenten in allen Lebensphasen sicher betrieben werden kann. Die Praxis zeigt, dass die Mehrzahl aller Unfälle während des Auf- und Abbaues, der Reinigung, der Wartung und der Instandhaltung geschehen.

Bild 2-6: Bestimmung der Grenzen des Arbeitsplatzes

Für den Betreiber ergeben sich entsprechende Mindestanforderungen aus dem Soll-Ist-Vergleich der von seiner Werkzeugmaschine ausgehenden Gefährdungen, u. a. bezüglich

2.2 Schutzmaßnahmen durch Hersteller

2.2.1 Technische Maßnahmen

Die Risikominderung an Werkzeugmaschinen kann sowohl durch strukturelle Maßnahmen 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 Schutzeinrichtungen) durch eingeschobene oder vom Teileprogramm aufgerufene Abläufe außer Kraft zu setzen. Gefährdungen an Maschinen müssen so weit wie möglich durch konstruktive Maßnahmen vermieden werden:

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 wider stehen können. Erreichbar ist dies z.B. durch

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 Arbeitsverfahrens oder der Arbeitsweise Schutzeinrichtungen nicht oder nur teil weise 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 Zu führen, 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 Warneinrichtungen/-signale, Warnschilder/-symbole usw. zum Einsatz gelangen. Voraussetzung 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 trennen de Schutzeinrichtung kann gleichzeitig auch als Verkleidung gegen Gefährdung durch Herausschleudern dienen. Für die sich in einer derartig trennenden Schutzeinrichtung in der Regel befinden den 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 trennen de 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 aus gerüstet 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 manipulationssicherverriegelt 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.

Erforderliche Bewegungen des Späne fang- und 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 Gefahr stellen und dort, wo noch Restrisiken bestehen, angebracht sein, um Bewegungen von Maschinenachsen im Notfall zum Befreien von eingeschlossenen 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 Fehler suche und vorbeugender Instandhaltung.

2.3 Schutzmaßnahmen 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 Arbeitsumfeld während der gesamten Nutzungsdauer den Anforderungen zum sicheren und gesundheitsgerechten Betreiben genügen.

Bild 2-7: Ungeeignete Sicherung einer Leiter gegen Wegrutschen

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 organisatorische Maßnahmen und ein sicherheitsgerechtes Verhalten der Mitarbeiter zu ergänzen. Da die organisatorischen Maßnahmen wie auch das sicherheitsgerechte Verhalten nicht dem Zufall über lassen werden dürfen, müssen sie im Vorfeld auf der Basis einer Gefährdungsbeurteilung durchdacht und für das Betreiben der Werkzeugmaschine und den dort eingesetzten Stoffen oder Zubereitungen festgelegt werden.

Die Analyse des Unfallgeschehens, ganz besonders bei Instandhaltungsarbeiten, zeigt deutlich noch zu schließende Defizite bei den über rein technische Schutzmaßnahmen hinausgehenden Maßnahmen auf:

dadurch bedingt auch

Art und Umfang der Planung sowie die Steuerung von Maßnahmen der Fehler suche, 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

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 Kundendienstmonteurs. Bei der Instandsetzung eines Bearbeitungszentrums ist z.B. zur Fehlersuche sowie zur Demontage von Teilen sicherzustellen, dass der Hauptschalter aus geschaltet 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

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

Um das Zusammenwirken zwischen Mensch und Maschine auf einem derart hohen Sicherheitsniveau zu gewähr leisten, 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 Maßnahmen 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-Hand wagen 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.

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.

Das Aufstellen von Fertigungsanlagen und größerer Einzelmaschinen ist oft mit erheblichen Fundamentarbeiten, Neuer richten von Hallen bzw. Hallenteilen, Ein bringen 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 anzuzeigen. 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.

Bild 2-8: Trotz Stellwand ausreichend eingeplanter Platz

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.

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 Abgrenzungen 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.

Bild 2-9: Maschine im Autokran

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 so wie 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 vermeiden, hat der Bauleiter Vorgaben über den Einsatz von Leitern, der Verwendung von Hubarbeitsbühnen, das Benutzen von fahrbaren Arbeitsbühnen bzw. Fahrgerüsten, die Verwendung von Anseilschutz usw. zu machen.

Bild 2-10: Unzulässige Montage ohne ausreichende Maßnahmen gegen Absturz

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 Verhakung 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 geschlossener 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.

Bild 2-11: Unzulässige Maßnahme gegen Absturz (Flatterband) an der Fundamentgrubenkante

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 Treppen türme), 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 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 Weg rändern 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 Durchführung der Erprobung notwendige Anzahl zu begrenzen. Zuschauer sind fernzuhalten.

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 Erreichen der Gefahrstellen nicht auf einfache Weise möglich sein darf.

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 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 Steck bleche, 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-Aus-Kreis zu aktivieren, um ein sicheres Abschalten zu gewährleisten. Das Ein leiten von Gefahr bringenden Bewegungen nach zeitlichen Verabredungen ist nicht statthaft.

Bild 2-12: Abgrenzen der Probelaufbereiche

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 kurz zeitige Tätigkeiten, so genügt unter Um ständen das Betätigen eines ortsbeweglichen oder im direkten, nahen Sichtbereich des Personals befindlichen Not-Aus-Schalters.

Bild 2-13: Handsteuerung für das Erproben

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:

Bild 2-14: Warnschild

Maschinenerprobung
Im abgesperrten Bereich dürfen sich nur beauftragte Personen aufhalten!
Vorsicht Gefahrstellen
durch ungesicherte Maschinenbewegungen


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.

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-Schutz-Bescheinigungen 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:

Dieses und vieles mehr lässt sich auf relativ einfache Art und Weise prüfen.

2.5 Besondere 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 bestimmungsgemäß aufhält.

Anmerkung der Verfasser:
Die neue Maschinenrichtlinie kennt nur noch den Begriff "Not-Halt-Befehlsgeräte".

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 Schalt zustände 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 (Anlaufwarneinrichtung). Sie müssen ebenfalls eine 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.

Bild 2-15: Leicht erreichbarer Not-Aus-Schalter im Bedienbereich, Futterschutz für das Arbeiten mit überstehenden Backen, spritzwassergeschützte Maschinenleuchte

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 Bewegungen, 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 Anlage skizziert und der Teilbereich schraffiert ist, haben sich in der Praxis bewährt.

Bild 2-16: Zusätzliche Not-Aus-Schalter im Fußbereich an einem Bearbeitungszentrum

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.

Das Betätigen des Not-Aus-Schalters heißt nicht zwingend, die Antriebsenergie sofort zu 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.

Bild 2-17: Tastatur mit Schutzrand

Wird nur ein Not-Aus-Schalter benötigt, darf dessen Funktion der Hauptschalter übernehmen, wenn er das gleiche Schalt vermögen besitzt und dementsprechend gekennzeichnet ist.

Bild 2-18: Unzulässiger Not-Aus-Schalter mit Kragen. Schalter hätte versetzt werden können

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.

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 hin gewiesen wird. Dies kann z.B. an Werkzeugschlitten notwendig werden, wenn sie ohne Energie abstürzen und dadurch jemanden verletzen könnten.

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 herausgezogenen Stecker wieder unbemerkt hineinstecken kann.


Polycarbonat-Sichtscheiben werden in Werkzeugmaschinen als Element der trennenden Schutzeinrichtungen eingesetzt. Hier erfüllen sie unterschiedliche Funktionen:

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

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.

Längerfristige Beanspruchungen von Polycarbonatscheiben durch Kühlschmierstoffe oder Einwirkung von UV-Strahlung führen zu einer Alterung, d. h. zur Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften (Versprödung).

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 auszutauschen.

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.

Ein sofortiger Austausch ist jedoch dringend erforderlich

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.

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 der artige Maschinen über elektronische Wegmess-Systeme verfügen, welche die Bewegungen anzeigen. Auch Spannsysteme zum Halten von Werkstücken 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 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

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 Sattel gelenken 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.

Bild 2-22: Verbotswidriges Arbeiten mit Handschuhen (nachgestellt)

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 überstehen den 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 Spindel antrieb 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. Da bei 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.

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:

Bild 2-23: Bewegliche Verdeckung an einer Bohrmaschine


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 Funktionsprüfungen - 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 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.

Wo mit Späneflug während des Arbeitens zu rechnen ist, sind Spänefangbleche oder -leiteinrichtungen zu verwenden. Insbesondere bei Karussell-Drehmaschinen haben diese einsteckbaren Spänefang bleche 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.

Besonders am Ende der Hohlspindel ist beim Ausblasen von Hohlwellen mit Pressluft mit Späneflug zu rechnen. Läuft an dem Ende der Hohlspindel ein Verkehrs weg 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.

Ragen Drehteile durch die Hohlspindel der Drehmaschine hinaus, sind diese insbesondere im Bereich von Verkehrs wegen auf ihrer ganzen Länge zu sichern.

Bei kurzen herausragenden Wellen reichen außerhalb des Verkehrsbereiches manchmal einfache Bleche aus, die gegen unbeabsichtigtes Berühren sichern.

Das Polieren mit in der Hand gehaltenem Schleifpapier ist ebenfalls eine Unsitte.

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 selbst tätig von der Spannschraube ab. Wo immer möglich, sollten längere Werk stücke über ein zusätzliches Gegenlager, z.B. Reitstock, eingespannt und 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

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 Feilenheft 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 Späne haken am Griff einen Schutz haben.

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.

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 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 sinn voll ist. Fräserschutzeinrichtungen verhindern auch Hand- und Fingerverletzungen beim Arbeiten in der Nähe stillstehender Fräserwerkzeuge.

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 immer nur beim zum Stillstand gekommenen Fräser ausgeführt werden.

Bild 2-27: Fräserschutz

Bild 2-28: Werkzeugwagen

Für Reinigungsarbeiten dürfen nur Handfeger zum Einsatz kommen.

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:

Konstruktiv muss der zum Sägevorgang benötigte Teil des Sägeblattes bzw. Sägebandes in das Werkstück eingreifen können und damit für den Sägevorgang freiliegen.

Schutzeinrichtungen, wie

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 eingestellt werden (Verdeckung des unbenutzten Sägebandes neben dem Schnittbereich, Ausschaltkontakt bei der Bügelsäge).

Bild 2-29: Betätigungselemente an der rechten Seite einer Säge außerhalb des Gefahrenbereiches

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.

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 offenliegen. 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 anzupressen den 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" Aufhängung) oder durch trennende Schutzeinrichtungen gesichert. Diese Schutzeinrichtungen müssen wirksam bleiben.

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.

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 Allgemein übergreifende

Schutzmaßnahmen Programmgesteuerte Maschinen zeichnen sich durch automatisch ablaufende Maschinenbewegungen 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:


Programmgesteuerte Maschinen weisen mindestens zwei Betriebsarten auf,

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 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:

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.

Werden trennende Schutzeinrichtungen zur Absicherung verwendet, können sich an den Einlaufstellen zwischen Werkstück und der Schutzeinrichtung Quetsch- und Scherstellen bilden.

Zur Vermeidung, auch in Abhängigkeit des Nachlaufes des Transportsystems, bieten sich drei grundsätzliche Lösungsansätze an:

Bild 2-30: Einlaufsicherung am formschlüssigen Transportsystem mit hoher Zugkraft

Bild 2-31: Transportsystem mit Friktionsantrieb

Erfolgt die Eingabe des Materials mittels manueller Auslösung, muss der Bediener volle Sicht auf alle Gefahrstellen haben. Steht er so nahe an den Gefahr stellen, dass er sich selbst verletzen könnte, muss er eine Zweihandschaltung verwenden. In anderen Fällen würde auch ein Tippschalter ohne Selbsthaltung in entsprechender Entfernung ausreichen.

Bild 2-32: Auslösung eines Materialtransportes durch ortsbindende Zweihandbedienung

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 Werk stücke notwendig sind.

Bei Maschinen mit NC-Steuerungen müssen zumindest die Betriebsarten

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.

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 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 Hauptbedienfeld oder über das Handbediengerät.

Bild 2-33: Hauptbedienfeld der CNC-Steuerung eines großen Bearbeitungszentrums mit abschließbarem Betriebsartenwahlschalter

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

Betriebsartenwahlschalter müssen deutlich gekennzeichnet sein bzw. die Zuordnung zu den vorhandenen Betriebs arten 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.

Sicherheitstechnische Voraussetzungen für Automatikbetrieb:

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.

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, so dass ein Betreten des Gefahrenbereichs der Maschine bei laufendem Betrieb nicht notwendig ist

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.

Sicherheitstechnische Voraussetzungen für Einrichtbetrieb sind

alternativ:

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 Maschinenbetreiber zwingende technologische Gründe bei der Herstellung der Werkstücke nachweisen können. Dies ist häufig der Fall, wenn mit diesen Maschinen keine Serien teile, sondern nur Einzelwerkstücke mit komplexer Formgebung hergestellt werden, z.B. beim 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.

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.

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 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 bei reduzierten Funktionen und unter ständigem Betätigen eines Zustimmtasters steuern, um z.B. eine Kollision der Spindel mit dem Werkstück zu verhindern (Betriebsart 3).

Bild 2-37: Betriebsart 3 an einem Fräszentrum

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

Einführung der Prozessbeobachtung:

Unter Umständen zusätzlich, bei nicht akzeptablem Restrisiko für den Bediener:

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

Grundsätzlich müssen Programmierarbeiten an Anlagen innerhalb von Schutzzonen von einem sicheren Standort ausgeführt werden, der vom Hersteller der Anlage vorgegeben werden muss. An diesen Stand orten 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 bringen der 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 unterstützen.

Die hier genannten Betriebsmodi, einschließlich der Reinigung, haben bei Anlagen eines grundlegend gemeinsam:

Während ein Maschinenteil oder ein Teil einer Anlage weiter im Automatikbetrieb produziert, soll eine Person in den von außen geschützten (stillstehen den) Bereich der Maschine/Anlage eintreten, um die entsprechende Arbeitsaufgabe zu lösen.

Dementsprechend ist es unumgänglich, dass die Kommunikation zwischen dem Hersteller und dem Betreiber von der ersten Planung einer Anlage bis zu deren Ab bau sehr intensiv gepflegt wird. Fehlen der Informationsaustausch bei der Planung einer Anlage führt gerade bei den hier auf geführten Betriebsmodi zu vorhersehbarer Fehlanwendung und sicherheitswidrigem Verhalten der ausführenden Personen.

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 sie im sicherheitstechnischen Konzept der Anlage realisiert.

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:

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 selbst verständlich, 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.

Bild 2-38: Große eingehauste Vertikal -Drehmaschine mit Freifahreinrichtung

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 kenn zeichnen, um Verwechslungen beim Aus lösen von Freifahrbewegungen ausschließen zu können:

Bild 2-39: Freifahreinrichtung mit sinn fälliger Kennzeichnung der Achsbewegungen über eigene Tipptaster

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.

Aus diesem Grund ergeben sich folgende generelle Sicherheitsanforderungen:

2.5.2.8 Aufspannen und Bearbeiten von exzentrischen Rohlingen bzw. Werkstücken

Bei schweren Werkstücken mit großer Exzentrizität (keine zentrale Schwerpunktlage) können bei Dreharbeiten so große Unwucht- bzw. 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.

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

2.5.3.1 Konzeption

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.

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 ins besondere feste trennende Schutzeinrichtungen. Nur so ist der Weiterbetrieb während der Anwesenheit von Bedienern erlaubt.

Bild 2-40: Schematische Darstellung eines automatisierten Fertigungssystems

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 Zugangstüren durch Positionsschalter stellungsüberwacht sein, die beim Öffnen alle Gefahr bringen den Bewegungen still setzen. Der Bearbeitungsvorgang kann nur fortgesetzt werden, wenn der Bediener von den Öffnungen aus keine Gefahrstelle erreichen kann.

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.

Aufwändiger ist das Bestücken von zentralen Werkzeugstationen für große Fertigungssysteme. Oft verteilt ein Handling gerät 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 aktiviert, 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.

Bild 2-41: Räumliche Trennung in Werkzeugwechselstation durch Werkzeugregal

2.5.3.3 Besondere 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)

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. Durchschreitet er eine Einweglichtschranke, schaltet diese die Anlage aus.

Gefährdungen am Werkzeugmagazin und Werkzeugwechsler sind ebenfalls zu berücksichtigen:

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

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.

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.


Bild 2-44: Große Horizontal-Drehmaschine


Bild 2-45: Große Vertikal-Drehmaschine (Karussellmaschine), geschlossene Maschine

Bild 2-46: Große Vertikal-Drehmaschine (Karussellmaschine), geöffnete Maschine

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.:

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 auf gespanntem 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 unter schiedliche Anforderungen der Maschinenbetreiber an diese Maschinen, beispielsweise

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 nicht, kommt es später häufig zu vorschriftswidrigem Betreiben dieser Großmaschinen (mangelhaftes Bedienerkonzept).

2.5.4.3.1 Anforderungen an Arbeits- und Hubarbeitsbühnen

Folgende Anforderungen müssen Arbeitsbühnen und Hubarbeitsbühnen beim Einsatz an Großmaschinen erfüllen:

Bild 2-47: Hubarbeitsbühne an großem Bearbeitungszentrum für Pendelbearbeitung. Die Hubarbeitsbühne kann in jeder Position über eine Steigleiter sicher verlassen werden


Bild 2-48: Bedienstand (Support) einer Großdrehmaschine. Die Längsbewegung ist im Überhangbereich durch Schaltpuffer/Bumper zu beiden Seiten gesichert


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:

Bild 2-49: Vertikal-Drehmaschine (ältere Bauart) mit trennender Schutzeinrichtung

Bild 2-50: Vertikal-Drehmaschine mit trennender Schutzeinrichtung (Schiebemechanismus)

Bild 2-51: Horizontal-Drehmaschine mit rückwärtiger Umzäunung (mindestens 1,4 m hoch)

Bild 2-52: Bearbeitungszentrum mit Umzäunung

Bild 2-53: Bearbeitungszentrum mit kompletter Einhausung. Im Vordergrund sind die Schienen eines Transportsystems für Werkstückpaletten erkennbar

Bild 2-54: Treppe zur Schaltschrankbühne eines großen Bearbeitungszentrums

Bild 2-55: Sicherer Aufstieg auf Bedienstand einer Horizontal-Drehmaschine

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 wirksamen Arbeits- und Gesundheitsschutz sind deshalb besondere Maßnahmen erforderlich.

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 Prozessdynamik, 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
    • zur 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
    • 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

2.5.5.3 Besondere Schutzmaßnahmen

Um die Sicherheit bei der HSC-Bearbeitung zu gewähren, müssen den Gefährdungen entsprechende Schutzmaßnahmen in folgender Rangfolge getroffen werden:

1. Unmittelbare Maßnahmen

zur Vermeidung der Gefahr, z.B. durch konstruktive und organisatorische Maßnahmen zur Bauteilsicherheit. Das bedeutet unter anderem auch, dass aus schließlich Werkzeuge und Werkzeug- bzw. Werkstückspannsysteme verwendet werden, die für die extremen Drehzahlen geeignet sind.

Beim HSC-Fräsen kann dies insbesondere durch folgende Maßnahmen sichergestellt werden:

2. Mittelbare Maßnahmen

zur Sicherung gegen Gefahren, z.B. durch die Anordnung von Schutzeinrichtungen, die den hohen auftretenden Energien in jeder Situation standhalten. Allgemeine Anforderungen an die Beschaffenheit trennender Schutzeinrichtungen sind in der EN 953 festgelegt. Für Dreh-, Fräs-, Bohrmaschinen und Bearbeitungszentren liegen spezielle Produkt normen vor. Zu den vorliegenden Normen gehören die EN 12415 und 12417, welche zzt. in eine Norm zusammengefasst werden. In ihnen werden Anforderungen an die Rückhaltefähigkeit solcher Einrichtungen und die zur Prüfung anzuwendenden Verfahren beschrieben.

Bei Neuinvestitionen sollte überprüft werden, ob die Schutzeinrichtungen entsprechend diesen Normen konzipiert und ausgeführt wurden. Bei der Nachrüstung bestehen- der 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 aus reichendem Maß zu erhalten.


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