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Prüfung und Messung an Maschinen

Mehr als die DGUV-Vorschriften
Prüfung und Messung an Maschinen

Die Betreiber von Maschi­nen und Anla­gen wis­sen zumeist, dass sie regelmäßige Prü­fun­gen und Mes­sun­gen durch­führen müssen. Am bekan­ntesten ist hier sich­er die Prü­fung nach DGUV-Vorschrift 3 für elek­trische Anla­gen und Betrieb­smit­tel. Sollen Umge­bun­gen und Arbeits­be­din­gun­gen so gestal­tet wer­den, dass die Gesund­heit der Mitar­beit­er nicht neg­a­tiv bee­in­flusst wird, geht das The­ma jedoch weit über die DGUV-Richtlin­ie hinaus.

Vere­in­facht aus­ge­drückt darf die Arbeit nicht zu Krankheit­en und Unfällen führen. Aus dieser Maß­gabe leit­en sich schnell die weit­eren notwendi­gen Prü­fun­gen und Mes­sun­gen ab. Dabei kann es sich beispiel­sweise um eine Lär­mmes­sung oder die Über­prü­fung der Beleuch­tungsstärke respek­tive der Konzen­tra­tion von Gefahrstof­fen und Gasen han­deln. Welche Unter­suchun­gen im Einzel­nen erforder­lich sind, wird im Rah­men der Gefährdungs­beurteilung ermittelt.

Das Prüfen und Messen an Maschi­nen erweist sich als ele­men­tar, um die Pflicht­en des Arbeit­ge­bers zu erfüllen. Konkret ist dies in Para­graf 3 „Gefährdungs­beurteilung“ und Para­graf 14 „Prü­fung von Arbeitsmit­teln“ der Betrieb­ssicher­heitsverord­nung (Betr­SichV) beschrieben. Bei der Betr­SichV han­delt es sich um die Konkretisierung der Anforderun­gen aus dem Arbeitss­chutzge­setz. Eine Ergänzung dazu stellen die Tech­nis­chen Regeln für Betrieb­ssicher­heit (TRBS) dar. In der TRBS 1201 wird das The­ma Prü­fun­gen und Kon­trollen von Arbeitsmit­teln […] weit­er aus­ge­führt. Die Pyra­mide Arbeit­srecht verdeut­licht die Abstu­fung zwis­chen Geset­zen, Verord­nun­gen und anderen Vorschriften (Abb. 1).

Zur Her­leitung der konkreten Herange­hensweise sind zunächst ver­schiedene Begrif­flichkeit­en zu klären. Die Prü­fung von Arbeitsmit­teln umfasst die Fest­stel­lung des Istzu­s­tands, den Ver­gle­ich des Ist- mit dem Sol­lzu­s­tand sowie die Bew­er­tung der Abwe­ichun­gen zwis­chen den Zustän­den. Bei den Prü­fun­gen wird grund­sät­zlich zwis­chen Ord­nungs- und tech­nis­chen Prü­fun­gen unter­schieden. Ins­beson­dere bei den tech­nis­chen Prü­fun­gen spielt die Kon­trolle mit Mess- und Prüfmit­teln eine wesentliche Rolle (Abb. 2).

Definition der Prüfungen sowie deren Intervallen

Wie sieht nun das Vorge­hen in der Prax­is aus? Bevor das Arbeitsmit­tel durch den Arbeit­ge­ber bere­it­gestellt wird, ist eine Gefährdungs­beurteilung durchzuführen. Einen Bestandteil dieser Beurteilung bildet die Def­i­n­i­tion der notwendi­gen Prü­fun­gen sowie der Inter­valle, in welchen Wieder­hol­ung­sprü­fun­gen stat­tfind­en müssen. Zudem wird evaluiert, welche Gefährdun­gen von einem Arbeitsmit­tel aus­ge­hen und wie sich diese min­dern lassen. Let­z­tendlich kann es allerd­ings Gefährdun­gen geben, die im ersten Schritt nachzumessen und zu beurteilen sind, um die Notwendigkeit von Maß­nah­men zu ermit­teln. Als Beispiel sei das The­ma Lärm ange­führt. Der Maschi­nen­her­steller gibt in sein­er Doku­men­ta­tion bere­its an, welche Geräus­che­mis­sio­nen von seinem Pro­dukt aus­ge­hen. Er kann jedoch nicht bew­erten, wie sich diese in der Arbeitsstätte des Arbeit­ge­bers ver­hal­ten und ob Lärm­schutz­maß­nah­men umge­set­zt wer­den müssen.

Des Weit­eren betra­chtet ein Maschi­nen­her­steller die Geschwindigkeit von Antrieben expliz­it, wenn die Antriebe durch berührungs­los wirk­ende Schutzein­rich­tun­gen abgesichert sind. Hin­ter dem Begriff Schutzvor­rich­tung ver­ber­gen sich zum Beispiel die häu­fig ver­wen­de­ten Lichtvorhänge und Licht­git­ter. Sie schützen den Maschi­nenbe­di­ener nur insofern, als dass der sichere Zus­tand ein­geleit­et wird, wenn die Licht­strahlen unter­brochen sind. Allerd­ings greifen Per­so­n­en mit ein­er gewis­sen Geschwindigkeit in die Mas­chine, die nor­ma­tiv für die Berech­nung definiert ist. Ein typ­is­ch­er Wert beim Ein­greifen mit den Armen oder der Hand beträgt 2.000 Mil­lime­ter pro Sekunde. Daraus lässt sich dann bes­tim­men, wie lange ein Antrieb nach­laufen darf, bis der sichere Zus­tand erre­icht sein muss.

Aufarbeitung in allgemeinen Listen

Wie kön­nen die erforder­lichen Prü­fun­gen also fest­gelegt wer­den? Erst ein­mal lässt sich dazu die Doku­men­ta­tion des Arbeitsmit­tel­her­stellers her­anziehen. Vor allem er ver­fügt über das fach­liche Know-how, um Vor­gaben und Vorschläge für die zu real­isieren­den Prü­fun­gen zu definieren. Die Unter­suchun­gen wer­den anschließend im Rah­men der Betrieb­san­leitung doku­men­tiert. Darüber hin­aus lassen sich die notwendi­gen Prü­fun­gen durch den Betreiber anhand der vorhan­de­nen Kom­po­nen­ten fest­stellen. Die Kom­po­nen­ten unter­liegen typ­is­cher­weise einem Ver­schleiß und erweisen sich somit als rel­e­vant. Es emp­fiehlt sich, mögliche Prü­fun­gen in all­ge­meinen Lis­ten aufzuar­beit­en, sodass im Rah­men der Gefährdungs­beurteilung eine Auswahl stat­tfind­en kann. Für diese Kon­trollen ist der generelle Stand der Tech­nik zur sicheren Nutzung zu berück­sichti­gen (Abb. 3).

Nachlaufzeitmessung als Beispiel

Aus der Betrieb­ssicher­heitsverord­nung geht her­vor, dass Arbeitsmit­tel – in diesem Fall Maschi­nen und Anla­gen – in regelmäßi­gen Abstän­den über­prüft wer­den müssen. Hier lässt die Betr­SichV eine gewisse Frei­heit zu und gibt nicht vor, wie oft etwas kon­trol­liert wer­den soll. Wie schon erwäh­nt, sind die zeitlichen Angaben in der Gefährdungs­beurteilung fest­geschrieben. Infor­ma­tio­nen dazu find­en sich teil­weise in den Doku­men­ta­tio­nen der jew­eili­gen Hersteller.

Ein­lei­t­end wurde die Nach­laufzeitmes­sung bere­its aufge­führt. Sie wird an berührungs­los wirk­enden Schutzein­rich­tun­gen eben­so wie an beweglich tren­nen­den Schutzein­rich­tun­gen – auch als Schutztüren bekan­nt – durchge­führt. Bei der Nach­laufzeitmes­sung lösen das Mess­gerät und ein zuge­höriger Aktor ein Stoppsig­nal aus. Danach erfol­gt eine Auswer­tung, wie lange es dauert, bis eine gefahrbrin­gende Bewe­gung zum Still­stand kommt. Auf Basis der erfassten Nach­laufzeit lässt sich mit Hil­fe ein­er Formel aus der DIN EN ISO 13855 der Sicher­heitsab­stand bes­tim­men. In der Regel nimmt das Mess­gerät diese Berech­nun­gen selb­st vor und zeigt sofort den nor­ma­tiv­en Min­destab­stand an. Dieser sagt aus, in welch­er Ent­fer­nung die berührungs­los wirk­ende Schutzein­rich­tung von der gefahrbrin­gen­den Bewe­gung ange­bracht sein muss.

Antriebsaktivierung im manuellen und automatischen Betrieb

In der Prax­is wird die Nach­laufzeitmes­sung wie fol­gt real­isiert: Zu Beginn muss sich der Ver­ant­wortliche einen Überblick über die Sit­u­a­tion ver­schaf­fen. In diesem Zusam­men­hang legt er fest, wo und wie das Nach­laufzeitmess­gerät ange­bracht wer­den kann. Dabei ist zu beacht­en, dass das Mess­gerät eben­so wie die gefahrbrin­gende Bewe­gung nicht beein­trächtigt, geschweige denn beschädigt wird. Es muss über­haupt möglich sein, Antriebe im manuellen oder automa­tis­chen Betrieb zu aktivieren und noch unter den definierten Geschwindigkeit­en bewe­gen zu lassen.

In der Doku­men­ta­tion wird aufgenom­men, wie die Mas­chine beschrieben ist. Um im Nach­hinein den Überblick zu behal­ten sowie eine ein­deutige Iden­ti­fizierung umset­zen zu kön­nen, emp­fiehlt es sich, die Dat­en zur Mas­chine, der über­prüften Schutzein­rich­tung und zum einge­set­zten Mess­gerät schriftlich festzuhal­ten. Im Anschluss wer­den das Mess­gerät und der gewählte Sen­sor in Stel­lung gebracht. Hier­bei kann es sich sowohl um optis­che Sen­soren als auch Seilzugge­ber oder ver­gle­ich­bare Geräte han­deln. Ist der Sen­sor an der gefahrbrin­gen­den Bewe­gung instal­liert, ste­ht der Per­so­n­en­schutz im Fokus. Zum Starten der Mes­sung müssen sich die Mitar­beit­er aus dem Gefahren­bere­ich ent­fer­nen. Anschließend geschieht die Ein­stel­lung des Mess­geräts. Als näch­stes wird die zehn­mal zu wieder­holende Mes­sung durchge­führt. Unter Umstän­den hat eine vor­ab vorgenommene Geschwindigkeitsmes­sung Ein­fluss auf den Zeit­punkt der Mes­sung. Die Aus­lö­sung mit han­del­süblichen Geräten passiert dann automatisch.

Vergleich mit vorherigen Messungen

Während der Mes­sung sollte unbe­d­ingt ein maschi­nenkundi­ger Mitar­beit­er vor Ort sein. Dieser ken­nt nor­maler­weise die Bewe­gun­gen und Abläufe der Mas­chine, weshalb er sie beim Messen in die Aus­gangspo­si­tion brin­gen kann, um die zehn Mes­sun­gen auszuführen. Ist dies erledigt und sind die Ergeb­nisse aus­gew­ertet, wird der Prüf­bericht gener­iert. Aus ihm lässt sich ableit­en, ob die erfassten Werte in Ord­nung sind. Ein Ver­gle­ich mit vor­ab stattge­fun­de­nen Mes­sun­gen zeigt auf, ob es im Laufe der Zeit Verän­derun­gen gibt. In Punkt D.4 der DIN EN ISO 13855 sind Empfehlun­gen aufge­lis­tet, wie ein Prüf­pro­tokoll ausse­hen kann (Abb. 4).


Foto: © Phoenix Contact

Ste­fan Seibel

Com­pe­tence Cen­ter Ser­vices, Phoenix Con­tact Deutsch­land GmbH

 


Foto: © Phoenix Contact

B. Sc. Hen­rik Vandieken

Com­pe­tence Cen­ter Ser­vices, Phoenix Con­tact Deutsch­land GmbH

E‑Mail: Henrik.Vandieken@phoenixcontact.de


Ver­anstal­tungsrei­he Maschi­nen­sicher­heit Spezial

Die Anforderun­gen an die Maschi­nen­sicher­heit ändern sich stetig, weshalb die geset­zlichen Nor­men und Regelun­gen entsprechend angepasst wer­den müssen. Hinzu kommt, dass die Umset­zung von Indus­trie 4.0 neben neuen Möglichkeit­en auch einige Her­aus­forderun­gen mit sich bringt. Vor diesem Hin­ter­grund richt­en die Unternehmen Euch­n­er, KEB und Phoenix Con­tact im Herb­st 2021 eine gemein­same Ver­anstal­tungsrei­he aus. Im Rah­men des halbtägi­gen kosten­freien Events stellen die Ref­er­enten den neusten Stand der rechtlichen und nor­ma­tiv­en Vor­gaben hin­sichtlich der Sicher­heit von Maschi­nen vor. Ihr Augen­merk leg­en sie dabei auf die Kom­mu­nika­tion und Pro­duk­tiv­ität. Die Ver­anstal­tungsrei­he richtet sich an die Elek­tro- und Mechanikkon­struk­teure der Maschi­nen­her­steller, Fachkräfte für Arbeitssicher­heit, die Sicher­heits­beauf­tragten und Ver­ant­wortlichen der Maschi­nen­be­treiber sowie Plan­er, Inte­gra­toren und Schaltschrankbauer. Anhand von inter­ak­tiv­en Präsen­ta­tio­nen bericht­en die Ref­er­enten über mod­erne Lösun­gen und ste­hen anschließend für ver­tiefende Gespräche zur Ver­fü­gung. Die Safe­ty-Spezial­is­ten von Phoenix Con­tact beschäfti­gen sich hier mit den The­men „Indus­trier­o­bot­er sich­er betreiben“, „Sichere Analog­w­ertver­ar­beitung“ sowie „Neues aus der Nor­men­welt“. Ob direkt vor Ort oder als Online-Webi­nar – eine Anmel­dung ist schon jet­zt unter www.maschinensicherheit-seminare.de möglich.


Foto: © Phoenix Contact

Durchführung einer Maschineninspektion

Damit Maschi­nen sich­er betrieben wer­den kön­nen, emp­fiehlt es sich, ergänzend zur Gefährdungs­beurteilung eine Maschi­nenin­spek­tion durchzuführen. Im Rah­men ein­er solchen Inspek­tion wer­den die Umset­zung der Sicher­heits­funk­tio­nen, der Stand der Tech­nik der Schutzein­rich­tun­gen sowie deren kor­rek­te Instal­la­tion inklu­sive der Sicher­heitsab­stände über­prüft. Fern­er erfol­gt eine Kon­trolle der elek­trischen, pneu­ma­tis­chen, hydraulis­chen und weit­eren Aus­rüs­tung. Einen zusät­zlichen Bestandteil der Maschi­nenin­spek­tion bilden die in der Gefährdungs­beurteilung ermit­tel­ten und zu real­isieren­den Mes­sun­gen. Aus dem Gesamtergeb­nis lässt sich ableit­en, welche Maschi­nen mit welch­er Pri­or­ität bear­beit­et wer­den müssen, welche Maß­nah­men erforder­lich sind und mit welchen Kosten kalkuliert wer­den muss. Das Team des Com­pe­tence Cen­ter Ser­vices unter­stützt gerne bei der konkreten Umset­zung der detek­tierten und fest­gelegten Schritte. Als weit­er­führende Lek­türe bietet sich das Buch „Betreiberpflicht­en für Alt- und Gebraucht­maschi­nen“ aus dem Regu­vis Ver­lag (ISBN 978–3–8462–1017–8) an. Mehr Infor­ma­tio­nen auf:

www.phoenixcontact.de/services

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