Techniczne środki ochronne stosowane przy maszynach

Do elementów zapewniających bezpieczeństwo maszyny należą techniczne środki ochronne, które chronią przed zagrożeniami mechanicznymi.

Techniczne środki ochronne przed zagrożeniami mechanicznymi można podzielić na środki odgradzające, inaczej osłony i środki nieodgradzające, czyli urządzenia ochronne.

Odpowiedni dobór technicznego środka ochronnego powinien być dokonany na podstawie oceny ryzyka w odniesieniu do konkretnej maszyny. Z zagrożeniami mechanicznymi, czyli przede wszystkim z ruchomymi elementami, mamy do czynienia w dwóch obszarach: w strefie przekazania napędu i w strefie pracy narzędzia, tzw. strefie roboczej.

Osłony – środki odgradzające

Osłona to część maszyny stanowiąca fizyczną zaporę przeznaczoną do zapewnienia ochrony, zwłaszcza przed czynnikami mechanicznymi. Osłona może mieć różne konstrukcje, dlatego też może być nazywana obudową, pokrywą, ekranem, drzwiami, barierą itp.

Osłony można podzielić na:

  • osłony stałe
  • osłony ruchome.

Osłona stała występuje wszędzie tam, gdzie jest ona połączona z maszyną na stałe, np. przyspawana lub połączona za pomocą elementów mocujących, których nie można usunąć bez pomocy narzędzia.

Osłona ruchoma występuję wszędzie tam, gdzie istnieje konieczność demontażu osłony i istnieje duże prawdopodobieństwo, że nie powróci ona na swoje miejsce. Osłona ruchoma jest zwykle połączona z maszyną elementami mechanicznymi (np. zawiasami).

Osłona stała jest skuteczna wtedy kiedy jest połączona za maszyną (jest zainstalowana), natomiast osłona ruchoma powinna być skuteczna w każdej przyjmowanej pozycji i z tego względu powinna być wyposażona w urządzenie blokujące.

Osłona może być nazwana obudową jeżeli uniemożliwia dostęp do strefy zagrożenia ze wszystkich stron. W przypadkach kiedy osłona nie odgradza całkowicie strefy zagrożenia, ale ogranicza dostęp dzięki wymiarom i odległości w jakiej jest zainstalowana od tej strefy, możemy mówić o osłonie odległościowej.

Natomiast kiedy ze względu na technologię konieczny jest dostęp do strefy pracy narzędzia i nie można go całkowicie osłonić, to należy je ograniczyć na tyle, na ile jest to technologicznie możliwe za pomoc tzw. osłon nastawnych.

Osłony nastawne ograniczające dostęp do strefy elementów ruchomych maszyny powinny być:

  • nastawiane ręcznie lub automatycznie, w zależności od rodzaju pracy,
  • łatwe do nastawienia bez użycia narzędzi.

Osłony nastawne stosowane są m.in. w pilarkach tarczowych (tzw. kaptur ochronny) i w pilarkach taśmowych, w których nastawa osłony jest uzależniona od grubości obrabianego materiału.

Oprócz tego osłony ruchome można podzielić na:

  • osłony zamykające się samoczynnie,
  • osłony blokujące,
  • osłony blokujące z urządzeniem regulującym,
  • osłony sterujące.

Osłona zamykająca się samoczynnie to osłona ruchoma poruszana za pomocą elementu maszyny, obrabianego przedmiotu lub części przyrządu obróbkowego. Osłona ta zmienia swoje położenie odsłaniając część roboczą narzędzia w trakcie pracy. Z chwilą kiedy obrabiany przedmiot wykona wymagane przejście osłona samoczynnie wraca do położenia zamknięcia pod wpływem sił ciężkości lub działania sprężyny. Rodzaj tych osłon znalazł zastosowanie m.in. w pilarkach tarczowych prowadzonych ręcznie.

Każda osłona ruchoma nie będąca osłoną zamykającą się samoczynnie powinna być wyposażona w urządzenie blokujące, tzw. czujnik położenia osłony. Osłona ruchoma sprzężona z urządzeniem blokującym nazywana jest w skrócie osłoną blokującą. Powinna ona spełniać następujące wymagania:

− niebezpieczne funkcje maszyny nadzorowane przez osłonę, nie mogą rozpocząć się do chwili jej zamknięcia,

− otwarcie osłony w czasie, gdy maszyna wykonuje funkcje niebezpieczne powoduje wydanie sygnału do zatrzymana tej funkcji (ruchu),

− funkcja niebezpieczna nadzorowana przez osłonę jest wykonywana w czasie, gdy osłona jest zamknięta, jednakże zamknięcie osłony nie powoduje unieruchomienia maszyny.

W przypadkach gdy czas zatrzymania ruchu niebezpiecznego maszyny jest zbyt długi, tak że po otwarciu osłony elementy maszyny stwarzające zagrożenie nadal są ruchome i jest możliwość sięgnięcia do nich przez operatora, należy stosować osłony o wyższym stopniu bezpieczeństwa, czyli osłony blokujące z urządzeniem regulującym. Ten typ osłon powinien spełniać wszystkie wymogi jakie stawiane są osłonom blokujący oraz dodatkowo powinny być wyposażone w element regulujący, utrzymujący osłonę w pozycji zamkniętej do momentu całkowitego zatrzymania niebezpiecznego ruchu maszyny. Osłona ta stosowana jest np. w pralkach automatycznych.

Kolejnym rodzajem jest osłona sterująca, również wyposażona w urządzenie blokujące (z urządzeniem regulującym lub bez tego urządzenia), lecz zamknięcie jej powoduje rozpoczęcie funkcji niebezpiecznej nadzorowanej przez osłonę (uruchomienie maszyny).

Urządzenia ochronne – środki nieodgradzające 

W przypadkach gdy występuje konieczność częstego dostępu do stref niebezpiecznych lub gdy warunki techniczne i technologiczne nie pozwalają na wykorzystanie osłon, stosujemy środki nieodgradzające w postaci czułego wyposażenia ochronnego.

Urządzenia ochronne dzieli się na:

  • kontaktowe – oburęczne urządzenia sterujące i elementy czułe na nacisk, czyli maty, listwy i linki,
  • bezkontaktowe – elektroczułe wyposażenie ochronne, czyli np. kurtyny świetlne, głowice skanujące.

Urządzenia sterujące oburęczne spełniają jednocześnie funkcję urządzenia sterowania i funkcję urządzenia ochronnego. Urządzenie to wymaga jednoczesnego ciągłego użycia obu rąk operatora w celu zainicjowania i utrzymania niebezpiecznego ruchu maszyny. Uruchomienie jest możliwe tylko w przypadku jednoczesnego zadziałania na oba elementy sterownicze. Zatrzymanie maszyny następuje natychmiast po zwolnieniu nacisku na jeden z przycisków. Należy mieć na uwadze, że urządzenie sterujące oburęczne chroni tylko operatora, z tego też względu powinno być stosowanie w połączeniu z innymi środkami ochronnymi (osłonami) uniemożliwiającymi dostęp do maszyny osobom postronnym.

Urządzenia ochronne czułe na nacisk służą do wykrywania obecności człowieka lub innej przeszkody w wyznaczonej strefie. Po przekroczeniu ustalonego nacisku powodują wyłączenie maszyny. Do tych urządzeń możemy zaliczyć maty czułe na nacisk, instalowane najczęściej wokół stanowisk zmechanizowanych lub zrobotyzowanych.

Innym rodzajem urządzeń czułych na nacisk są listwy i linki połączone z wyłącznikami. Przy nacisku odchylają się one lub odsuwają, powodując zadziałanie wyłączników, a w rezultacie zatrzymanie ruchu maszyny.

Bezdotykowym urządzeniem ochronnym jest elektroczułe wyposażenie ochronne. Najczęściej stosowanym elektroczułym wyposażeniem ochronnym są:

  • kurtyny i bariery świetlne, zwane także aktywnymi optoelektronicznymi urządzeniami ochronnymi,
  • skanery lasowe, określane także terminem aktywne optoelektroniczne urządzenia ochronne reagujące na rozproszone promieniowanie odbite.

W przypadku naruszenia strefy chronionej optoelektronicznym urządzeniem ochronnym – wysyłany zostaje sygnał zatrzymania ruchu niebezpiecznego maszyny.

Kurtyna świetlna stwarza pole ochronne między nadajnikiem i odbiornikiem o rozdzielczości od 14 do 40 mm, z tego też względu stosowana jest do ochrony rąk operatora, natomiast bariera świetlna posiada znacznie większą rozdzielczość, przez co jest wykorzystywana do rozpoznawania człowieka przy wtargnięciu do strefy nadzorowanej przez urządzenie ochronne.

Skaner laserowy monitoruje swoje otoczenie w granicach dowolnie zdefiniowanego przez użytkownika pola ochronnego – pole o różnych kształtach i rozmiarach. Stosowana w skanerze podczerwona wiązka laserowa dostrzega przedmioty lub osoby wchodzące w jego pole działania (pole ochronne) i powoduje zatrzymanie ruchu niebezpiecznego maszyny. Skanery montowane są m.in. na środkach transportu wewnętrznego – np. w wózkach jezdniowych wysokiego składowania. Jeśli człowiek lub inna przeszkoda znajdzie się w zasięgu pola ochronnego, to generowany jest sygnał do zatrzymania poruszającego się wózka.

 Osłony i urządzenia ochronne:

  • powinny:

− mieć wytrzymałą konstrukcje,

− być stabilnie zamocowane na swoim miejscu,

− być umieszczone w odpowiedniej odległości od strefy niebezpiecznej,

− umożliwiać, w miarę możliwości bez konieczności demontażu osłon lub wyłączenia urządzeń ochronnych, dostęp konieczny do wykonywania prac związanych z mocowaniem lub wymianą narzędzi oraz konserwacją, przy czym dostęp ten powinien być ograniczony tylko do obszaru niezbędnego do wykonywania tych prac,

− w miarę możliwości chronić przed wyrzucaniem lub spadaniem materiałów  lub przedmiotów oraz przed emisjami powodowanymi przez maszyny;

  • mogą powodować tylko minimalne utrudnienia w obserwacji procesu produkcyjnego;
  • nie powinny:

− powodować żadnego dodatkowego ryzyka,

− dawać łatwo się obejść lub wyłączyć.

Podstawa prawna:

  1. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 21 października 2008 r. w sprawie zasadniczych wymagań dla maszyn (Dz. U. poz. 1228, z późn. zm.).

Źródła pomocnicze:

  1. www.pip.gov.pl – Bezpieczeństwo użytkowania maszyn. Poradnik dla pracodawców.

Skomentuj