1           Weitere Aspekte zur Auswahl von Risikominderungsmaßnahmen für Lasergeräte

1.1       Einführung

Die Verringerung des Risikos der Emission von Laserstrahlung bei der Konstruktion der Maschine beinhaltet hauptsächlich den Einsatz geeigneter technischer Maßnahmen, um den menschlichen Zugang zum Strahl zu beschränken oder den Strahl abzuschwächen.

Die PN-EN 12100 beschreibt die allgemeinen Prinzipien der Risikoreduktion, die in drei Schritten erfolgt:

Schritt 1. Inhärent sichere Lösungen

Schritt 2. Verwendung von technischen Kontrollmaßnahmen und / oder ergänzenden Schutzmaßnahmen.

Schritt 3. Informationen zur Verwendung

1.2       Schritt 1. Inhärent sichere Lösungen

Nur in Stufe 1 kann das Risiko eliminiert werden, was den Einsatz zusätzlicher Schutzmaßnahmen wie technische Steuerungsmaßnahmen oder ergänzende Schutzmaßnahmen verhindert. Inhärent sichere Konstruktionslösungen eliminieren oder mindern das Risiko auf ein niedriges Niveau aufgrund der Auswahl der Konstruktionsmerkmale der Maschine selbst.

Im Fall der Laserstrahlung, die ein physikalischer Faktor ist, betrifft dies hauptsächlich die Verringerung der Strahlungsemission durch Beeinflussung der Eigenschaften ihrer Quelle. Dies wird durch den Einsatz von Laserquellen erreicht:

-           mit der Strahlungsleistung, die auf das niedrigste Niveau reduziert ist, das für den ordnungsgemäßen Betrieb der Maschine ausreicht (dies erfordert die Kenntnis der Emissionswerte, die für einen Herstellungsprozess notwendig sind);

- so           konstruiert, dass der Strahl auf sein Ziel fokussiert ist;

-           weit vom Bediener entfernt oder ferngesteuert, indem sie so platziert werden, dass während des Betriebs der Maschine keine Bedienperson ausgesetzt ist.

Es ist auch wichtig, die Gefährdung durch Gefährdungen durch Zuverlässigkeit der Ausrüstung zu begrenzen, was insbesondere für Schutzeinrichtungen gilt, die zuverlässig sein sollten, da ihre Beschädigung die Gefahr von Laserstrahlung birgt.

1.3       Schritt 2. Verwendung von technischen Kontrollmaßnahmen und / oder ergänzenden Schutzmaßnahmen

Wenn eine inhärent sichere Lösung ein Risiko nicht beseitigt oder nicht ausreichend mindert, sollte der Schutz von Personen durch die Verwendung von Schutzvorrichtungen und Schutzvorrichtungen gewährleistet werden. Es kann auch notwendig sein, zusätzliche Schutzmaßnahmen zu ergreifen, z. B. Not-Aus-Einrichtungen.

Technische Steuerungsmaßnahmen, die die Emission von Laserstrahlung begrenzen, umfassen Folgendes:

-           die Verwendung von Filtern und Absorption;

-           die Verwendung von Dämpfungsschirmen oder Schutzvorrichtungen.

Die wichtigste technische Steuerungsmaßnahme zum Schutz vor Laserstrahlung sind Laserschutzeinrichtungen, die den Maschinenbetriebsbereich für die Laserbearbeitung schützen. Die Grundsätze für die Konstruktion und Auswahl solcher Schutzeinrichtungen sind in der Norm PN-EN 60825-4 beschrieben. Diese Norm gilt für alle Schutzbauteile einschließlich Bildschirme und Sichtfenster, Paneele, Laservorhänge und Wände.

Die Schutzeinrichtungen des Bedienfeldes und die Bedienereingriffsbereiche während des Betriebs der Maschine sollten ebenfalls berücksichtigt werden.

Eine weitere wichtige Schutzmaßnahme sind Bildschirme für Laserarbeitsplätze, deren Anforderungen in PN-EN 12254 beschrieben sind.

Wachen und Bildschirme können zwei Funktionen haben:

-           Verhinderung des Zugangs;

-           Verringerung der Emission von für den Menschen zugänglicher Strahlung.

Ein Laserschutz sollte die damit verbundene Gefahr auf oder hinter seiner Rückseite (hohe Temperatur, Freisetzung von toxischen Materialien, Feuer, Explosion usw.) bei Bestrahlung mit Laserstrahlung bis zum voraussichtlichen Expositionsgrenzwert (FEL) nicht erhöhen. Die absehbare Expositionsgrenze (FEL) an einem bestimmten Ort, an dem ein Laserschutzgitter aufgestellt werden soll, ist die vom Hersteller der Laserbearbeitungsmaschine geschätzte maximale Exposition, die unter normalen und vernünftigerweise vorhersehbaren Fehlerbedingungen beurteilt wird. Der Schutzgrenzwert (PEL) gibt die Fähigkeit eines Laserschutzes an, gegen einfallende Laserstrahlung zu schützen.

Passive und aktive Laserwächter werden unterschieden:

-           Ein passiver Laserschutz beruht nur auf seinen physikalischen Eigenschaften (z. B. eine Metallplatte, die auf Wärmeleitung beruht, oder eine transparente Platte, die bei einer bestimmten Wellenlänge undurchlässig ist, und Leistungsdichte / Strahlungsenergie);

-           aktiv, wenn eine Laserschutzvorrichtung Teil eines sicherheitsbezogenen Steuerungssystems ist; Das Steuerungssystem erzeugt ein aktives Schutzverriegelungssignal als Reaktion auf die Einwirkung von Laserstrahlung auf die Vorderseite des Laserschutzes (z. B. eine Schutzvorrichtung mit eingebetteten Wärmesensoren, die eine Überhitzung erkennen).

- Die           Auswahl der Laserschutzvorrichtungen besteht aus:

-           Bestimmen der bevorzugten Laserschutzposition und der Schätzung des FEL für diese Position;

-           wenn nötig, Minimierung der FEL unter Fehlerbedingungen.

Abb. 1. Darstellung von Schutzvorrichtungen um eine Laserbearbeitungsmaschine [PN-EN 60825-4]

Der FEL wird basierend auf einer Messung oder Berechnungen geschätzt. Die vollständige FEL-Spezifikation umfasst Folgendes:

-           die maximale Bestrahlungsstärke an der Vorderseite des Laserschutzes (bestimmt unter Berücksichtigung von spiegelnden oder diffusen Reflexionen, gemäß PN-EN 60825-4, Anhang B);

-           jede Obergrenze für die Expositionsfläche der Frontfläche bei dieser Bestrahlungsstärke;

-           die zeitlichen Eigenschaften der Belichtung (Laserbetriebsart und Parameter);

-           die gesamte Expositionsdauer;

-           die Wellenlänge der Strahlung;

-           der Einfallswinkel und die Polarisation der Strahlung;

-           Mindestabmessungen der bestrahlten Fläche;

-           die aktive Schutzzeit.

ein)

b) c)

Abb. 2. Beispiele für einen absehbaren Schutzfehlerzustand [PN-EN 60825-4]

Es wird empfohlen, dass FELs für die schlechteste vernünftig vorhersehbare Kombination von verfügbaren Laserparametern, Werkstückmaterialien, Geometrie und Prozessen geschätzt werden, die während des normalen Betriebs auftreten können. Beispiele für vorhersehbare Schutzfehlerzustände durch Softwarefehler (Abb. 4.2a), unzureichend eingespanntes Werkstück (Abb. 4.2b) oder fehlendes Werkstück (Abb. 4.2c) sind in Abb. 2 dargestellt.

Im Folgenden werden Beispiele zur Risikoreduzierung durch den Einsatz geeigneter Laserschutzvorrichtungen vorgestellt.

1.3.1     Beispiele

1.3.1.1     Beispiel 1

Laserbearbeitungsmaschine über einem Förderband montiert. Im Bereich der Personalpräsenz wurde ein hohes Risiko für die Laserstrahlung festgestellt. Während der Produktion ist ein kontrollierter Zugang für autorisiertes Personal möglich, aber in Ausnahmefällen kann dieser Bereich von einer nicht autorisierten und nicht ausgebildeten Person betreten werden.

Risikomindernde Maßnahme - die Verwendung der Laserschutzgitter, die so positioniert werden sollten, dass sie den Bereich des Einsetzens und Entfernens abdecken und eine kontinuierliche Zuführung der Komponenten in die Prozesszone ermöglichen.

Lösung:

Führen Sie einen verschieblich verriegelten Laserschutz ein, der sich öffnet, um das Einsetzen einer Komponente zu ermöglichen, und schließt, bevor die Laserbearbeitung beginnt.

1.3.1.2     Beispiel 2

Tisch zum Schneiden von flachen Oberflächen mit einem Laser.

a)    Im Bereich der Anwesenheit von Personal wurde ein hohes Risiko für die Laserstrahlung festgestellt. Während der Produktion kann der Zugang nicht so gesteuert werden, dass nur autorisiertes Personal zugelassen wird.

Risikominderungsmaßnahme - die Verwendung eines Laserschutzes.

Lösung:

Stellen Sie sicher, dass der äußere Bereich vollständig geschützt ist, um den Bediener durch einen Gleitschutz mit einer Öffnungsverriegelung zu schützen, damit eine Komponente bewegt und geschlossen werden kann, bevor die Laserbearbeitung beginnt.

b)    Im Bereich der Anwesenheit von Personal wurde ein mäßiges Risiko der Laserstrahlung festgestellt. Während der Produktion kann der Zugang nicht so gesteuert werden, dass nur autorisiertes Personal zugelassen wird.

Risikominderungsmaßnahme - die Verwendung eines Laserschutzes.

Lösung:

-           Stellen Sie einen freistehenden Schutz zum Schutz des Bedieners bereit.

-           Persönliche Schutzausrüstung für alle Personen in der zugänglichen Zone bereitstellen.

1.4       Schritt 3. Informationen zur Verwendung

Die Entwicklung von Informationen über die Verwendung ist ein integraler Bestandteil des Maschinendesigns [PN-EN 12100] und gilt sowohl für die Verwendung geeigneter Warnzeichen oder Signale an der Maschine oder für Warnvorrichtungen als auch für deren Beschreibung in der Betriebsanleitung der Maschine. Der Umfang der Informationen und die Art der Präsentation sowie die Platzierung auf einer Maschine mit einem Lasergerät ist in PN-EN 60825-1 dargestellt. Diese Information sollte auch in der Bedienungsanleitung enthalten sein. Der Hersteller ist dafür verantwortlich, die Laserklasse zu markieren und alle notwendigen Informationen und Warnhinweise zu vergeben.

Die Begleitdokumentation sollte Informationen zu den Parametern der emittierten Laserstrahlung enthalten.

Dem Benutzer sollten Informationen zur bestimmungsgemäßen Verwendung der Maschine unter Berücksichtigung aller Arten von Arbeiten zur Verfügung gestellt werden. Der Benutzer sollte auf das Restrisiko aufmerksam gemacht und davor gewarnt werden. Die Informationen sollten angeben, ob die Verwendung von persönlicher Schutzausrüstung gegen Laserstrahlung erforderlich ist (z. B. Schutzbrillen) und ob der Benutzer möglicherweise zusätzliche Schutzausrüstung verwenden muss.

Die Dokumentation zur Risikominderung gemäß PN-EN 12100 sollte Folgendes enthalten:

-           Risikoreduzierungsziele, die durch den Einsatz von Schutzmaßnahmen erreicht werden sollen;

-           eine Liste von Schutzmaßnahmen, die zur Beseitigung erkannter Gefahren oder zur Verringerung von Risiken durchgeführt werden;

-           Restrisiko aufgrund von Laserstrahlung;

-           Ergebnis der Risikobewertung.