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Sicherheit am Arbeitsplatz Müssen Umhausungen an Schleifmaschinen so dick sein?

| Redakteur: Peter Königsreuther

Das ist eine Frage, deren Beantwortung sich Experten des VDW angenommen haben. Haben diese recht, dann kann Material gespart werden und die Sicherheit vor berstenden Schleifscheiben bleibt dennoch ausreichend hoch.

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Trennende Schutzeinrichtungen bei Schleifmaschinen sind für die Sicherheit der Mitarbeiter essenziell, sagen alle Experten. Zwar komme es nicht oft vor, dass eine im Betrieb befindliche Schleifscheibe birst, wie hier im Bild, doch wenn das passiert, seien die Verletzungsgefahren enorm.
Trennende Schutzeinrichtungen bei Schleifmaschinen sind für die Sicherheit der Mitarbeiter essenziell, sagen alle Experten. Zwar komme es nicht oft vor, dass eine im Betrieb befindliche Schleifscheibe birst, wie hier im Bild, doch wenn das passiert, seien die Verletzungsgefahren enorm.
(Bild: IWF TU Berlin)

Neuere Studien lassen die Experten nämlich aufhorchen, weil sie durchaus zeigen, dass die bisher üblichen Umhausungen (etwa für Verzahnungsschleifmaschinen) überdimensioniert sein könnten. Nach Untersuchungen unter anderem des VDW (Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken) und des Instituts für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb (IWF) der TU Berlin sollen je nach Schleifscheibenbreite bis zu 70 % dünnere Schutzeinrichtungen ausreichend, heißt es weiter. Diese Erkenntnisse bringen nun Bewegung in die Maschinerie der ISO-Normierung.

Polycarbonat-Schutzscheiben normkonform aber zu dick

Die Mindestwanddicken für trennende Schutzeinrichtungen sind nämlich in der ISO-Norm 16089 „Werkzeugmaschinen - Sicherheit - Ortsfeste Schleifmaschinen“ vorgeschrieben. Dabei werden beispielsweise für Verzahnungsschleifmaschinen die Vorschriften für Primärschutzhauben direkt auf die weiter entfernt liegenden Vollumhausungen skaliert, erklären die Beteiligten. Der Grund ist, dass für diese Typen von Schleifmaschinen, die üblicherweise keine Primärschutzhaube besitzen, zunächst die Sicherheitsvorkehrungen für die Schutzumhausung fehlten, heißt es weiter. Das liegt daran, dass in der Vorgängernorm EN 13218 „Sicherheit von Werkzeugmaschinen - Stationäre Schleifmaschinen“ Verzahnungsschleifmaschinen nicht ausdrücklich enthalten seien. Doch diese Skalierung wurde wiederholt hinterfragt, auch vom japanischen Verband JMTBA, weil man so die Schutztüren und Sichtschutzscheiben aus Polycarbonat (PC) überdimensionieren würde.

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Es geht auch deutlich einfacher...

Die Mitgliedsfirmen des VDW-Arbeitskreises 5, heißt es, der sich um die Sicherheit von Werkzeugmaschinenkomponenten kümmert, kamen deshalb zu der Erkenntnis, dass für die Dimensionierung der Vollumhausung von ortsfesten Schleifmaschinen neue Auslegungstabellen erforderlich sind. Am IWF der TU Berlin wurde deswegen schon vor Jahren ein umfangreiches Projekt gestartet, in dem zunächst die nötige Versuchsausrüstung entwickelt wurde, so der VDW. „In den folgenden Berst- und Aufprallversuchen stellte sich heraus, dass je nach Schleifkörperbreite maximal 70 % der Wanddicke von Umhausungen eingespart werden können“, resümiert Simon Thom, Gruppenleiter Werkzeugmaschinentechnologie am IWF der TU Berlin. Das ist für Werkzeugmaschinenhersteller, die beim Bau der Maschinen mit deren Gewicht zu kämpfen haben, quasi eine doppelte große Erleichterung. Eine um 0,5 mm dünnere Stahlblechumhausung zum Beispiel spart 4 kg/m² an Gewicht, rechnet der Forscher vor. Das habe auch indirekte Einsparungen zur Folge, weil Motoren, die die leichteren Stahltüren öffnen und schließen, ebenfalls weniger stark ausfallen müssen oder ganz unnötig werden.

Bestätigung von anderer Seite...

Aber nicht nur Industrie und Wissenschaft seien sich einig, dass diese Schutzvorrichtungen bei den genannten Maschinen überdimensioniert seien – auch die Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGVU) in St. Augustin und die Berufsgenossenschaft Holz und Metall (BGHM) in Hannover führten ähnlich ausgerichtete Versuche an einem Berstversuchsstand durch – mit ähnlichen Ergebnissen. Ende 2019 legte die BGHM ihren Bericht vor, der auf über acht Jahre laufenden Berstversuche mit über 400 geborstenen Schleifkörpern und über 800 verwertbaren Aufprallereignissen fußt. Daraus konnte gemeinsam mit dem VDW eine sichere Auslegungskonvention für 3 mm Stahlblech bei unterschiedlichen Schleifkörperbreiten abgeleitet werden (siehe Diagramm).

Japan und Deutschland teilen sich den Job

Die Zusammenlegung der Ergebnisse innerhalb Deutschlands war nicht zuletzt motiviert durch vergleichbare Untersuchungen im Ausland, so der VDW. Der japanische Verband JMTBA hatte etwa Versuche gemacht, die darauf hinwiesen, dass die bisherigen Normvorgaben der ISO 16089 teilweise um bis zu 30 % reduziert werden können. Im Januar 2020 schließlich fand eine Normungssitzung in Tokio statt, bei der die japanischen mit den deutschen Erkenntnissen verglichen wurden, wie es weiter heißt. Die Experten einigten sich dann darauf, dass die japanischen Ergebnisse für die Anpassung der Auslegungstabellen der Primärschutzhaube und die deutschen Ergebnisse für die Auslegung der Vollumhausung in die ISO-Norm eingearbeitet werden. In Kürze werde vom ISO-Sekretariat beim DIN in Berlin ein konsolidiertes Arbeitspapier erstellt und als so genanntes „Committee Draft“ zur Kommentierung an die interessierte Öffentlichkeit gegeben. Bis Oktober 2020 soll das abgeschlossen sein.

Dimensionierung für Vollumhausung wird einfacher

Auch wurden die bisherigen Ergebnisse zu den Vollumhausungen im Projekt 20438 „Sicher dimensionierte Maschinenumhausung“ der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) noch empirisch und theoretisch untermauert (siehe wieder Diagramm). „Dabei nutzen wir auch Simulationen, um den schlimmsten Fall darzustellen. Dieser tritt nach den Erkenntnissen aus den Berstversuchen dann ein, wenn das Bruchstück mit seiner äußeren Kante auf die Schutzeinrichtung trifft. Dieses Aufprall-Setting kann man in Modellen mit unterschiedlichen Werkstoffen, Schleifscheibenbreiten und Dicken des Stahlblechs der Schutzeinrichtung abbilden. „So vereinfachen wir die extrem aufwändigen Berstversuche“, betont Thom. Der Plan für dieses Jahr ist, noch einfachere Dimensionierungsverfahren vorzuschlagen, lässt Thom wissen. Die verringerten Mindestwanddicken, die nun in der ISO-Norm festgelegt werden sollen, könnten also aufgrund der weiteren Versuchsergebnisse weiter reduziert werden.

(ID:46411896)