Inhaltsverzeichnis
- Maschinensicherheit
- Maschinenrichtlinie
- Was regelt die Maschinenrichtlinie?
- Was ist eine Maschine?
- Was ist der Unterschied zwischen Anlage und Maschine?
- Was ist der Unterschied zwischen Gerät und Maschine?
- Not-Aus / Not-Halt
- Wie oft müssen Not-Halt-Einrichtungen auf Funktion geprüft werden?
- Unterschied Not-Aus und Not-Halt Not-Aus oder Not-Halt oder Not-Stopp?
- Wann ist ein Not-Aus-Schalter erforderlich?
- Welchen Normen unterliegen Not-Aus-Schalter?
- Signalsäulen
- Wo werden Signalsäulen eingesetzt?
- Welche Normen und Richtlinien gibt es zum Einsatz von Signalsäulen und Signalleuchten?
- Wann sind Signalgeräte sicherheitsrelevant?
- Was ist beim Einsatz von Signalsäulen zu beachten?
- Welche Farben gibt es bei Signalsäulen und welche Bedeutung haben die Signalfarben?
- Fazit
Arbeitsunfälle stehen regelmäßig an der Tagesordnung. Neben Stolpern, Rutschen und Stürzen, im Büro oder auf der Baustelle sind es auch Maschinen, die sehr häufig am Geschehen beteiligt sind. Die Wahrung von Arbeitssicherheit im Umgang mit Maschinen ist deshalb besonders in der Industrie ein fortwährendes Thema.
Die Sicherheit von Maschinen und Anlagen und die Erfüllung von standardisierten Schutzzielen, gilt es bereits in der Konstruktion von Maschinen zu erfüllen. Die strengen rechtlichen und sicherheitstechnischen Vorgaben zur Maschinen- und Anlagensicherheit drängen außerdem Not-Aus- bzw. Not-Halt-Schalter sowie Signaltechnik in den Vordergrund. Exakt dazu klärt dieser Ratgeber grundlegende Definitionen und genormte Sicherheitsregeln für Maschinen.
Definition Maschinensicherheit
Grundlegende Definitionen zum Thema Maschinensicherheit umfassen zunächst ein genaues Verständnis des Gegenstandes Maschine: Unter einer Maschine ist ein technisches Gebilde zu verstehen, dass für bestimmte Anwendungen gebaut worden ist. Konkret besteht eine Maschine aus mehreren verbundenen und teilweise beweglichen Teilen, sowie einem Antriebssystem.
Im gesamten Lebenszyklus einer Maschine, also bereits ab der Konstruktionsphase, gilt es Aspekte der Maschinensicherheit einzuhalten, um Gefahren für Menschen und Umwelt zu vermeiden. Unter der Definition von Maschinensicherheit, versteht man deshalb explizite Richtlinien, die eine Maschine bereits ab dem Zeitpunkt ihrer Präsenz sicher machen - und nicht etwa erst durch eine fachgerechte Inbetriebsetzung.
Sobald Maschinen in den Verkehr gebracht werden, müssen deshalb Anforderungen und Normen berücksichtigt werden um die Sicherheit für das gesamte Umfeld zu gewährleisten. Hierzu gilt die DIN ISO 12100 als Leitfaden der Maschinensicherheit, die ein dreistufiges Regelwerk zur Erreichung maximaler Sicherheit einer Maschine beschreibt.
Ebenso regelt die Norm 2006/42/EG die Maschinensicherheit über den gesamten Lebenszyklus. Die Substanz dazu legt allerdings die in Europa gültige Maschinenrichtlinie, die dafür sorgt, dass Maschinen gemäß den definierten Grundsätzen konstruiert werden und somit die europaweit gültige CE-Kennzeichnung tragen dürfen.
Auch die Maschinenrichtlinie beschränkt sich nicht auf den Regelbetrieb der Konstruktion, sondern beschreibt den gesamten Lebenszyklus von der Entwicklung bis zur Entsorgung. Eng damit in Zusammenhang stehen die 5 Phasen der Maschinensicherheit:
- Phase: Risikobeurteilung: Die Grenzen der Maschine feststellen
- Phase: Sicherheitsplanung: Mögliche Gefährdungen feststellen
- Phase: Mögliche Gefährdungen einschätzen
- Phase: Geeignete Maßnahmen zur Risikominderung beschreiben
- Phase: Umgesetzte Maßnahmen auf ihre Wirksamkeit kontrollieren
Maschinenrichtlinie
Die vollständige Definition der Maschinenrichtlinie läuft unter dem Namen: Richtlinie 2006/42/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 17. Mai 2006 über Maschinen oder in Kurzform: EG-Maschinenrichtlinie (2006/42/EG).
Sie stellt eine einheitliche Rechtsgrundlage zur Herstellung und Inverkehrbringen von Maschinen dar und gilt für den gesamten Europäischen Wirtschaftsraum.
Auch außerhalb der EWR-Zone kommt sie zur Anwendung, um beispielsweise Produkte für die EU verkehrsfähig zu machen. Dazu werden durch die EU regelmäßig harmonisierte Normen nach Maschinenrichtlinie definiert, um Maschinen mechanisch und elektrisch sicher zu gestalten und zwar für Entwickler, Verkäufer und Betreiber.
Was regelt die Maschinenrichtlinie?
Maschinen, die innerhalb der EU ausgehändigt werden, müssen im Sinne der Maschinenrichtlinie aktuell gültigen Normen und Gesetzen in Sachen Sicherheit entsprechen, ganz egal in welchem Land sie hergestellt werden. Hersteller kennzeichnen ihre Maschinen deshalb mit der CE-Kennzeichnung auf Basis der Maschinenrichtlinie, um leicht zugänglich zu dokumentieren, dass sie allen gültigen Sicherheitsvoraussetzungen für den EU-Warenverkehr entsprechen.
Die sehr umfangreiche Maschinenrichtlinie legt außerdem wichtige Grundlagen und Definitionen zur einheitlichen europäischen Vermarktung von Maschinen fest. Dazu einige Auszüge:
Was ist eine Maschine?
Dazu definiert die Maschinenrichtlinie folgendes: Als Maschine gilt die Gesamtheit miteinander verbundener Teile oder Vorrichtungen mit mindestens einem beweglichen Teil. Dazugehörig sind: Betätigungselemente, Steuer- und Energiekreise.
Ebenso gilt als Maschine:
- Die Verkettung von Maschinen, bzw. Kombination von mehreren Maschinen und Komponenten
- Unfertige oder unvollständige Maschinen
- Auswechselbare Ausrüstungen
- Sicherheitsbauteile
- Lastaufnahmemittel
- Ketten, Seile und Gurte als Teil von Hebezeugen oder Lastaufnahmemitteln
- abnehmbare Gelenkwellen zwischen einer Antriebs- oder Zugmaschine und einer anderen Maschine
Was ist der Unterschied zwischen Anlage und Maschine?
In der Regel hat eine Maschine eine übergeordnete Steuerung, bzw. ein Hauptsteuerungspult. Anlagen sind hingegen ein komplexer Zusammenschluss aus mehreren Maschinen und besitzen deshalb auch mehrere Steuerpulte, ohne aber eine übergreifende Steuerung zu besitzen.
Was ist der Unterschied zwischen Gerät und Maschine?
Die Definition eines Geräts im Vergleich zur Maschine grenzt die EU insofern ab, in dem sie ein Gerät als fertigen Apparat für Endnutzer beschreibt. Ein Gerät besitzt außerdem elektromagnetische Störungen, kann sie verursachen und dessen Betrieb dadurch beeinträchtigen.
Not-Aus / Not-Halt
Als eines der wichtigsten Elemente im Zusammenhang mit Maschinensicherheit gilt die Funktion eines Not-Aus Schalter bzw. Not-Halt-Schalters, der zur unmittelbaren Bedienbarkeit an einer Maschine positioniert wird. Not-Aus-Betätiger müssen zudem gut erkennbar sein und bestehen aus einem roten Betätigungselement (Schalter) auf gelbem Hintergrund.
Die doch etwas unterschiedliche Bedeutung und Definition von Not-Aus und Not-Halt, erklären wir in den nachfolgenden Abschnitten.
Wie oft müssen Not-Halt-Einrichtungen auf Funktion geprüft werden?
Maschinen und Anlagen benötigen regelmäßige Überprüfungen, ebenso ihre Sicherheitstechnik. Um allerdings die Frage nach einem exakten des Prüfungsintervalls von Not-Halt und Not-Aus-Einrichtungen zu beantworten, legt die Verordnung über Sicherheit und Gesundheitsschutz bei der Verwendung von Arbeitsmitteln (Betriebssicherheitsverordnung - BetrSichV) einen gesetzlichen Rahmen fest und besagt, dass Art, Umfang und Frist auf Basis einer Gefährdungsbeurteilung ermittelt werden müssen. Ebenso liefert die DIN VDE 0105-100/A1 Betrieb von elektrischen Anlagen einige Anforderungen. Sie inkludiert Regelungen für Wiederkehrende Prüfungen elektrischer Anlagen und ortsfester Betriebsmittel.
Unterschied Not-Aus und Not-Halt
Die beiden sehr ähnlichen Begrifflichkeiten und ihre Verwendung liegen einem etwas missglückten Übersetzungsversuch des englischen Fachbegriffs "Emergency Stop" zugrunde, sowie auch dem unterschiedlichen Einsatz in der alten und neuen Maschinenrichtlinie.
Not-Aus oder Not-Halt oder Not-Stopp?
Um in der Praxis genau zu unterscheiden, was zumindest mit den ersten beiden Begriffskandidaten Not-Aus und Not-Halt gemeint ist, darf man sich an folgende, vereinfachte Grunddefinition halten:
- Die Funktion des Not-Aus-Schalters unterbricht die Stromzufuhr, um primäre Gefährdungen durch elektrischen Strom oder Spannungen abzuwenden. (= Ausschalten)
- Die Funktion eines Not-Halt-Schalters bringt eine Maschine zum stillsitzen die, anders formuliert, die Maschine und ihre Bewegungen sofort stoppt. (= Anhalten)
Eine komplexe Erläuterung der Funktionsunterschiede Not-Aus und Not-Halt sind zudem in der harmonisierten europäischen Norm DIN VDE 0113-1 Maschinenprüfung/Sicherheit von Maschinen dargestellt.
Ganz unklar hingegen ist die exakte Unterscheidung des Begriffs Not-Stopp. Einerseits wird der Terminus gerne synonym für Not-Aus und Not-Halt verwendet, andererseits dient er oft auch als Oberbegriff und verursacht deshalb weitere Verwirrung. Um die Problematik der Begrifflichkeiten und ihre Bedeutung aufzulösen, spricht man jedoch sowohl in der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG, bzw. 2009/127/EG sowie in der ISO-Norm 13850 mittlerweile einheitlich von Not-Halt, da diese auch ein höheres Maß an Sicherheit unterstützt.
In diesem Zusammenhang bedeutend ist auch die Gegenhandlung nach einem Not-Halt. Dies geschieht durch quittieren eines Not-Halts bzw. Stoppbefehls nach dessen Auslösung. Gemäß DIN EN ISO-13849-1 wird diese Handlung auch als Manual Reset oder manuelle Rückstellfunktion bezeichnet.
Wann ist ein Not-Aus-Schalter erforderlich?
Gemäß der Maschinenrichtlinie muss jede Maschine und Anlage mit mindestens einer Not-Halt-Funktion ausgestattet sein. Der Not-Stopp-Schalter muss dabei schnell erreichbar und richtig gekennzeichnet sein, um einen unmittelbaren Maschinenstopp hervorzurufen.
Wann ein Not-Aus-Schalter an einer Maschine erforderlich ist, bzw. mögliche Ausnahmen für handgeführte Arbeitsmittel sind ebenso in den harmonisierten Normen EN 60204-1 und EN ISO 13850 festgehalten. Die Vorschrift soll unter anderem sicherstellen, dass Gefahr bringende Bewegungen einer Maschine, nach Betätigung der Not-Aus-Einrichtung vermindert werden.
Welchen Normen unterliegen Not-Aus-Schalter?
Um in Gefahrensituationen ernsthafte Verletzungen zu vermeiden oder sogar Leben zu retten, kommen mehrere Vorschriften zu Not-Aus bzw. Not-Halt gemäß der Maschinenrichtlinie zur Anwendung. Neben der Maschinenrichtlinie, definieren auch die nachfolgenden internationalen Normen, Konstruktionskriterien für Not-Aus als auch Not-Halt, und legen fest, wann welche Stopp-Form zur Anwendung kommt.
- EN ISO 13850: Die DIN EN ISO 13850 befasst sich mit der Sicherheit von Maschinen, der Not-Halt-Vorrichtung und dazugehörigen Gestaltungsleitsätzen. Die Europäische Norm konkretisiert vor allem die Anforderungen der EG-Maschinenrichtlinie 98/37/EG zum Thema Not-Halt für erstmals in den EWR in Verkehr gebrachte Maschinen.
- EN 60204: Die Norm DIN EN 60204 (VDE 0113-1) umfasst das Thema Sicherheit von Maschinen sowie elektrische Ausrüstung von Maschinen. Sie enthält ebenso wichtige Errichte-Normen für Hersteller. Dazu gehört auch die Festlegung der Stopp-Funktionen und Definition der konkreten Not-Aus-Kategorien bzw. Not-Halt-Kategorien.
- Stopp-Funktion nach DIN EN 60204 (VDE 0113-1): Not Stopp Kategorie 0: Eine Maschine wird durch Ausschalten gestoppt - die Energiezufuhr wird unterbrochen. Zu beachten ist hierbei das ungesteuerte Stillsetzen, bei dem noch letzte Maschinenbewegungen möglich sind.
Not Stopp Kategorie 1: Eine Maschine wird zum gesteuerten Stillsetzen gezwungen. Die Energiezufuhr wird beibehalten und erst dann ausgeschalten, wenn sämtliche Maschinenbewegungen zum Stoppen gekommen sind.
Not Stopp Kategorie 2: In dieser Kategorie wird gesteuertes Stillsetzen einer Maschine herbeigeführt, die Energiezufuhr wird dabei nicht auf Aus geschalten, sondern bleibt aufrecht.
Zusätzlich dazu gelten folgende Not-Aus-Bestimmungen: Ein Not-Aus muss als ein Stopp der Kategorie 0 oder der Kategorie 1 funktionieren. Zudem darf die Kategorie 0 nur für festverdrahtete, elektromechanische Bauteile verwendet werden. Dessen Auslösung darf außerdem nicht durch eine Schaltlogik erfolgen. Bei der Stopp-Kategorie 1 für Not-Aus muss zudem die endgültige Unterbrechung der Energiezufuhr durch elektromechanische Bauteile sichergestellt werden. Wichtig: Welche Kategorie konkret zur Anwendung kommt, muss anhand einer individuellen Risikobewertung der Maschine erfolgen! - DIN EN 418: Die zurückgezogene Norm DIN EN 418 beschäftigte sich mit der Sicherheit von Maschinen, Not-Aus-Einrichtungen bzw. funktionelle Aspekte und Gestaltungsleitsätze. Die Norm wird ersetzt durch die DIN EN ISO 13850.
Signalsäulen
Signalsäulen und Signalleuchten sorgen bei Maschinen und Anlagen für eindeutige Signalisierung des Betriebszustandes. So signalisiert beispielsweise die Beleuchtung mit der Farbe Rot den aktiven-Not-Halt-Zustand einer Anlage. Ebenso dienen Signalleuchten in der Industrie, der Anzeige von Fertigungsanzeigen. Somit signalisieren Maschinenampeln nicht nur den Zustand einer Anlage, sondern reduzieren mögliche Wartezeiten zur Optimierung von Fertigungsprozessen.
Wo werden Signalsäulen eingesetzt?
Signalsäulen kommen vorrangig in industrieller Umgebung zum Einsatz und sind als Sicherheitsausstattung von Maschinen und Anlagen zu verstehen. Ihre Hauptaufgabe ist es, den Maschinenanwender vor möglichen Gefahren zu warnen, den Betriebszustand anzuzeigen, bzw. industrielle Prozesse zu signalisieren. Signalsäulen werden deshalb auch bei automatisierten Prozessen als optische Kontrolleure eingesetzt.
Welche Normen und Richtlinien gibt es zum Einsatz von Signalsäulen und Signalleuchten?
Signalsäulen und Signalleuchten sind Bestandteil sicherheitsrelevanter Signaltechnik und demnach in der europäischen Maschinenrichtlinie 2006/42/EG festgelegt. Ebenso regelt die EN ISO 13849-1 Sicherheit von Maschinen - Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen-Teil 1 die Normung relevanter Komponenten.
Wann sind Signalgeräte sicherheitsrelevant?
Ob Signalgeräte sicherheitsrelevant sind, muss im Rahmen der laut Maschinenrichtlinie vorgeschriebenen Risikoanalyse ermittelt werden. Inhalte der Analyse sind, herauszufinden, welche Risiken eine Maschine birgt und welche Vorkehrungen getroffen werden müssen, um diese Risiken abzuwenden.
Was ist beim Einsatz von Signalsäulen zu beachten?
Signalsäulen besitzen Leuchten in unterschiedlichen Farben um verschiedene Zustände einer Maschine anzuzeigen. Signalleuchten werden auch Statusleuchten bezeichnet und unterliegen der Norm EN ISO 13849-1.
Jeder Leuchte, bzw. jeder Signalfarbe ist eine exakte Bedeutung zugeschrieben. Das hat den Vorteil, dass die Statusanzeigen auf unterschiedliche Maschinen übertragen und identisch interpretiert werden können.
Welche Farben gibt es bei Signalsäulen und welche Bedeutung haben die Signalfarben?
Die Leuchten von Signalsäulen besitzen je nach Bedeutung eine zugeordnete Farbe. Umso variierender der Auskunftsbedarf einer Maschinen-Ampel ist, desto höher die Anzahl der an der Säule angebrachten Signalfarben. Dazu gibt die nachfolgende Tabelle Auskunft über Signalfarben und ihre Bedeutung:
Farbe | Bedeutung | Ausführliche Erklärung |
---|---|---|
Rot | Gefährlicher Zustand | Was die rote Farbe bedeutet, kann meist intuitiv beantwortet werden. Rot signalisiert die höchste Warnstufe einer Signalsäule. Es besteht höchste Gefahr durch elektrische Spannung, oder sich bewegende Maschinenteile. Sofortige Handlung ist gefordert, indem die Maschine kontrolliert gestoppt oder vom Strom genommen wird. |
Gelb / Orange | (Bevorstehender) kritischer Zustand | Die Farben Gelb oder Orange warnen vor einem bevorstehenden, kritischen Zustand. Damit kann eine Überlastung oder eine bevorstehende kritische Überschreitung gekennzeichnet werden. In diesem Fall sind Überwachen oder Eingreifen erforderlich. |
Blau | Dedizierte (manuelle) Handlung erforderlich | Wofür die Farbe Blau steht, lässt sich nicht einheitlich definieren. Hingegen kann die Bedeutung der blauen Leuchte sogar individuell definiert werden. Beispielsweise kann bei aufleuchten des blauen Signalabschnittes, eine Handlung des Bedieners erforderlich sein oder gänzlich die Umstellung einer Maschine auf Handbetrieb kennzeichnen. Die individuelle Bedeutung muss jedoch von den bereits angeführten Hauptsignalfarben Rot, Gelb. bzw. Orange und Grün, eindeutig abweichen. |
Grün | Sicherer Zustand | Die Farbe Grün kennzeichnet den normalen, typischen Zustand einer Maschine. Die Bedeutung inkludiert ebenso, dass eine Anlage betriebsbereit ist. |
Weiß | Individuelle Bedeutung | Weißes oder klares Licht an einer Signalampel besitzt ebenso keine einheitlich festgelegte Bedeutung. Wofür die Farbe genau steht, muss deshalb anwendungsspezifisch festgelegt werden. Häufig wird die Farbe Weiß bzw. das klare Licht für den Hinweis verwendet, dass eine Maschine unter Strom steht. |
Fazit
Auffällige Notbefehlseinrichtungen durch Not-Halt-Taster, oder Signalsäulen, die Auskunft über den Zustand einer Maschine geben, sind wesentliche Elemente, die zur Sicherheit in der Industrie beitragen. Schließlich kann das Fehlverhalten einer industriellen Anlage Menschen gefährden und sogar Leben kosten. In diesem Ratgeber haben wir treffende Definitionen und gesetzliche Normen zur Maschinensicherheit betrachtet. Anhand dieser können Sicherheitslücken an Maschinen erkannt, bewertet und vorgebeugt und so für eine sichere Arbeitsumgebung gesorgt werden.
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