Maschinensicherheitsnorm – Das American National Standards Institute bietet 24 Sicherheitsnormen für Metallbearbeitungsmaschinen. Es handelt sich dabei um die ANSI-Reihe B11, von denen einige bereits seit den frühen 1900er Jahren verfügbar sind.
Die B11-Sicherheitsnormen werden in der Regel alle fünf Jahre entweder neu geschrieben oder bestätigt. Das bedeutet, dass die meisten dieser 24 Normen nach dem Jahr 2000 verfasst wurden. Diese aktualisierten ANSI-Normen sind wichtig, weil sie die neueste Sicherheitstechnologie widerspiegeln, die zum Teil erst seit wenigen Jahren verfügbar ist.
Die OSHA-Vorschriften für Maschinenschutzvorrichtungen wurden seit 1975 nicht mehr geändert und enthalten daher nicht das, was Arbeitgeber über die aktuellen Möglichkeiten der Maschinensicherheit wissen müssen. Die OSHA-Vorschriften wurden immer nur als Ausgangspunkt betrachtet.
Die meisten ANSI B11-Normen sind maschinenspezifisch und bieten „beste Sicherheitspraktiken“ für nur eine Gerätekategorie. Eine Norm jedoch, ANSI B11.19-2003 mit dem Titel Performance Criteria for Safeguarding, dient als „Dachnorm“ für alle Maschinen der B11-Serie. Ihr Hauptziel ist es, Anforderungen für die Konstruktion, den Bau, die Installation, den Betrieb und die Instandhaltung von Schutzvorrichtungen festzulegen.
Jede Industriemaschine hat mindestens einen Betriebspunkt, der als der Teil der Maschine definiert ist, an dem die Arbeit an dem zu verarbeitenden Material ausgeführt wird. Einige der schwerwiegenderen Maschinenunfälle ereignen sich im Bereich der Gefahrenstelle.
Die Absicherung der Gefahrenstelle verfolgt in der Regel zwei Hauptziele:
- Verhinderung des Zugangs von Personen während gefährlicher Maschinenbewegungen
- Verhinderung gefährlicher Maschinenbewegungen während des Zugangs von Personen
ANSI B11.19 behandelt fünf primäre Möglichkeiten der Gefahrenstellensicherung. Darüber hinaus wird eine Reihe von Sekundärmethoden erörtert, die häufig zur Ergänzung des Primärschutzes verwendet werden können. In diesem Artikel wird jedes der fünf primären Schutzmittel betrachtet: Schutzeinrichtungen, Vorrichtungen, Abstand, Standort und Öffnung.
Eine Schutzeinrichtung ist definiert als eine Umhüllung, die physisch verhindert, dass Personen über, unter, um oder durch sie in den Gefahrenbereich des Betriebspunkts gelangen. Dies gilt sowohl für den versehentlichen als auch für den absichtlichen Zutritt.
Wenn eine Schutzeinrichtung Öffnungen enthält, die groß genug sind, um mit den Fingern/Händen hindurchzugreifen, verwendet die OSHA ein Stufenmessgerät, um die zulässige Größe der Schutzöffnung auf der Grundlage des Abstands zwischen der Schutzeinrichtung und der Gefahrenstelle zu bestimmen. Je größer die Schutzöffnung ist, desto weiter muss die Schutzeinrichtung von der Gefahrstelle entfernt sein. Damit soll sichergestellt werden, dass nicht einmal eine kleine Hand weit genug durch die Schutzöffnung greifen kann, um sich zu verletzen. Die OSHA-Skala für die Schutzöffnung basiert auf einem Frauenhandschuh der Größe 6 mit einer durchschnittlichen Fingerlänge. Die OSHA-Skala wurde 1947 eingeführt.
ANSI B11.19 verwendet eine aktualisierte Version dieser Messskala, um akzeptable Schutzöffnungsgrößen zu bestimmen. Die 1996 eingeführte ANSI-Skala für die Schutzöffnung basiert auf einer noch kleineren Handschuhgröße als die OSHA-Skala.
Eine aufklappbare, gravierte Acryl-Copolymer-Version sowohl der OSHA- als auch der ANSI-Skala für die Schutzöffnung ist bei Rockford Systems, LLC, erhältlich. Sie können sie hier ansehen.
Denken Sie daran, dass schwenkbare oder bewegliche Schutzeinrichtungen mit Hilfe von Verriegelungsvorrichtungen verriegelt werden müssen, die in den aktuellen ANSI B11-Sicherheitsnormen beschrieben sind. Ältere Sicherheitsverriegelungen können leicht zu überlisten sein und sind anfälliger für Ausfälle.
Sicherheitsvorrichtungen sind in verschiedenen Ausführungen von verschiedenen Herstellern erhältlich. Einige gängige Sicherheitseinrichtungen in ANSI B11.19 sind:
- elektro-optisch (Sicherheitslichtvorhänge/-balken, Laserscanner, etc.)
- Zweihandauslöser (für handbeschickte Maschinen, die im Einzeltakt arbeiten)
- Sicherheitsmatten (druckempfindlich,
- Sicherheitsleisten (Stoßschalter)
- Sondenerkennung (Fallsonden)
- Tore (bewegliche Schranken)
- Rückhaltevorrichtungen
- Sicherheitsschranken und -vorrichtungen
Sicherheitslichtvorhänge gibt es seit Mitte der 1950er Jahre und werden derzeit von über 20 Herstellern weltweit produziert. Sie haben eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten, können aber nur an Maschinen eingesetzt werden, die schnell und konsequent mitten im Zyklus anhalten können, ohne die Maschine zu beschädigen oder eine andere Gefahr zu schaffen.
Der Zweck eines Lichtvorhangs besteht darin, die Bewegung der Maschine zu verhindern und/oder anzuhalten, wenn die Infrarotstrahlen unterbrochen werden – in der Regel durch die Hand oder den Körper des Bedieners.
Zweihandantriebe (wenn sie als Schutzvorrichtung verwendet werden) sind für Maschinen mit einem Zyklus konzipiert, denen jeweils ein Teil manuell zugeführt wird. Sie sind so konstruiert, dass beide Hände während des gefährlichen Teils des Zyklus beschäftigt bleiben. Für ihre Verwendung gibt es bewährte Regeln.
Einige der Anforderungen für Zweihandschaltungen, die als Schutzeinrichtung verwendet werden, sind:
- Anti-Tie-Down-Schaltung mit einer zeitlichen Begrenzung zwischen dem Drücken der einen und der anderen Taste (typischerweise eine halbe Sekunde)
- Anti-Repetition-Schaltung, die das Drücken und Loslassen beider Tasten für jeden einzelnen Zyklus der Maschine erfordert
- Sicherheitsabstand zwischen den Betätigungselementen und dem Einsatzort.
- Schutz vor unbeabsichtigter Betätigung
- Benutzung beider Hände für die Betätigungselemente (nicht für andere Körperteile oder „Schummelstöcke“)
Druckempfindliche Matten werden häufig verwendet, um Personen von gefährlichen Maschinenbereichen fernzuhalten. Sie müssen groß genug sein, um zu verhindern, dass Personen über sie springen oder zwischen ihnen hindurchschleichen. Außerdem müssen die Matten in einem bestimmten Sicherheitsabstand zum Gefahrenbereich der Maschine auf dem Boden befestigt werden. Wenn die Matten als primäre Schutzeinrichtung vorgesehen sind, ist eine steuerungssichere Schaltung erforderlich. Matten ermöglichen ein leichteres Verlassen des Gefahrenbereichs als eine umlaufende Absicherung.
Näherungslaserscanner (PLS-Gerät) können Matten ersetzen, wenn eine Beschädigung der am Boden befestigten Matten ein Problem darstellt. PLS-Geräte können mit einem Laptop in der Werkstatt programmiert werden, um einen Bereich mit einer ganz bestimmten Größe und Form zu schützen.
Eine weitere Kategorie von Laserschutzvorrichtungen wurde speziell für hydraulische Abkantpressen mit zwei Geschwindigkeiten entwickelt, bei denen vertikal montierte Lichtvorhänge nicht effektiv eingesetzt werden können. Wenn kleine Teile mit der Hand in der Nähe der Matrizen gehalten werden müssen oder wenn das Biegen von Kästen einen zu großen Sicherheitsabstand erfordert, bieten diese Lasergeräte manchmal eine Lösung. Das Besondere an diesen Vorrichtungen ist, dass sie an beiden Enden des Stößels montiert werden (siehe Foto unten), ohne dass der Sicherheitsabstand, der bei vertikal montierten Lichtvorhängen verwendet wird, eingehalten werden muss.
Sicherheitskantenvorrichtungen (auch als Bump-Schalter bekannt) werden an der Kante von sich bewegenden Komponenten verwendet, die Hände oder Körper quetschen können. Neue Vorschriften für die Verwendung von Schaltleisten sind in ANSI B11.19-2003 enthalten.
Sondenerkennungsvorrichtungen (auch als Fallsondenvorrichtungen bekannt) werden am häufigsten an Nietmaschinen und Punktschweißmaschinen verwendet, wo die Werkstücke von Hand gehalten werden müssen. Die Maschine wird in der Regel mit einem Fußschalter betätigt. Unmittelbar vor Beginn des Zyklus senkt sich der Messtaster ab, um sicherzustellen, dass sich nur das Werkstück im Arbeitsbereich befindet – und nicht ein Finger. Der Messtaster muss sich jedes Mal um eine bestimmte Strecke absenken; wenn er sich nicht um die gesamte Strecke absenkt, führt die Maschine keinen Zyklus aus.
Tore, auch als bewegliche Schranken bekannt, schließen sich kurz bevor die Maschine einen Zyklus ausführt und bleiben entweder für den gesamten Zyklus oder einen bestimmten Teil davon geschlossen. Manche Schranken bleiben während des gesamten Zyklus geschlossen, andere nur während des gefährlichen Teils des Zyklus. Der Bediener betätigt das Schließen des Tors, in der Regel mit einem Fußschalter oder einem Zweihandantrieb. Sobald das Tor vollständig geschlossen ist, wird ein Sensor betätigt, der wiederum die Maschine abschaltet. Ein Tor aus Polykarbonat ist nicht nur gut sichtbar, sondern auch stoßfest, falls in der Gefahrenzone etwas zerbricht.
Eine Rückzugsvorrichtung dient dazu, die Hände des Bedieners aus dem Gefahrenbereich der Gefahrenzone zu entfernen, falls sie sich dort befinden, wenn die Maschine zu arbeiten beginnt. Rückzugsvorrichtungen werden in der Regel bei mechanischen Pressen verwendet, finden aber auch in anderen Bereichen Anwendung. Handvorschubwerkzeuge werden als zusätzlicher Schutz empfohlen.
Haltevorrichtungen sind so konzipiert, dass sie die Hände des Bedieners jederzeit vom Gefahrenbereich der Arbeitsstelle fernhalten. Sie funktionieren am besten bei größeren Werkstücken.
Der Sicherheitsabstand ist eine Methode, die manchmal angewendet wird, wenn andere, positivere Alternativen nicht möglich oder praktikabel sind, und wird daher als letztes Mittel betrachtet. Sie beruht darauf, dass ein großes, sperriges Werkstück an seiner Außenkante mit beiden Händen abgestützt wird, um den Bediener in einem sicheren Abstand zu halten. Es war immer umstritten, wie groß das Werkstück sein muss, um für diese Methode in Frage zu kommen.
Der sichere Bedienerstandort ist eine Methode, bei der der Bediener an seinen Stellgliedern am Steuerstand bleiben muss, um die Maschine in Bewegung zu halten. Die Zeit, die erforderlich ist, um den Steuerstand zu verlassen und den Gefahrenbereich der Gefahrenstelle zu erreichen, würde dazu führen, dass die Maschine zum Stillstand kommt.
Sichere Öffnung ist eine mögliche Methode für Maschinen, die nur sehr wenig Platz an der Gefahrenstelle haben, nämlich 1/4″ oder weniger. Das heißt, die leere Öffnung ist gerade groß genug, um das Werkstück aufzunehmen, aber nicht groß genug, um einen Finger einzuführen. Wenn eine 1/4″-Öffnung nur erreicht werden kann, wenn sich das Werkstück an seinem Platz befindet, kann ein Sensor in der Nähe der Rückseite der Gefahrstelle erforderlich sein, um sicherzustellen, dass das Werkstück an seinem Platz ist, bevor die Maschine betätigt werden kann. Der Sensor fungiert praktisch als Freigabevorrichtung für die Maschinensteuerungen (Handballenschalter, Fußschalter usw.).
Sicherheitsbarrieren und -vorrichtungen werden im Allgemeinen nicht als angemessene primäre Schutzvorrichtungen an Maschinen mit hoher Gefährdungsexposition angesehen. Sie können jedoch für Maschinen mit geringer Gefährdungsexposition oder in Kombination mit anderen Schutzmethoden geeignet sein.
Absperrvorrichtungen bestehen häufig aus einem Geländer, einer Kette oder einem Kabel, das in Hüfthöhe an Bodenstützen aufgehängt ist. Ein Gefahren- oder Warnschild ist ebenfalls erforderlich. Obwohl es möglich ist, über oder unter einer Barriere hindurchzuklettern, ist dazu eine bewusste Anstrengung erforderlich, daher muss der Bediener für diese Art der Absicherung geschult werden.
Schilder gehören zur gleichen Familie wie Schutzeinrichtungen, bieten jedoch in der Regel einen geringeren Schutzgrad. Sie werden häufig bei handbetriebenen Bohrern, Fräsern, Drehbänken, Schleifmaschinen, Sägen usw. verwendet.
Es gibt zwei Grundkategorien von Schutzschilden: Futterschutzschilde und Späne-/Kühlmittelschutzschilde. Sie können aus Metall, Polykarbonat oder anderen Materialien bestehen.
Futterschutzschilde sind so konstruiert, dass sie einen unbeabsichtigten Kontakt mit rotierenden Werkstückhaltern, wie z. B. dem Futter einer Motordrehbank, verhindern. Aus praktischer Sicht sind Futterschutzvorrichtungen in der Regel klappbar. Die Verwendung einer elektrischen Verriegelung ist keine spezifische Anforderung.
Späneabschirmungen sollen fliegende Späne (Späne), Funken und Kühlmittel, die an der Arbeitsstelle entstehen, niederschlagen und zurückhalten. Die Abschirmung stellt eine Barriere zwischen dem fliegenden Material und dem Bediener dar.
ANSI B11.19-2003 ist keine vollständige, eigenständige Sicherheitsnorm, da sie zahlreiche Verweise auf andere ANSI B11-Normen enthält. Sie bietet jedoch den besten Querschnitt der Schutzmethoden für die gesamte Reihe.
ANSI B11-Normen sind in gedruckter Form und elektronisch bei der Association of Manufacturing Technology in McLean, Virginia, erhältlich. Sie können einzeln oder in kompletten Sätzen unter den Telefonnummern 1-800-524-0475 oder 703-827-5266 oder online unter www.amtonline.org erworben werden.