Osłony
Podstawowym środkiem ochrony w maszynach są osłony. Osłony to wszelkiego rodzaju elementy stanowiące materialną przegrodę między człowiekiem a niebezpiecznym czynnikiem zagrażającym, stosowane w celu zapewnienie ochrony człowieka. Mogą być one stałe lub ruchome. Za osłony stałe należy uważać takie konstrukcje, które nie zostały zaprojektowane w sposób pozwalający na zmianę ich położenia, bez jednoczesnej zmiany położenia całej maszyny. Osłony stałe powinny być albo przyspawane do konstrukcji, albo możliwe do usunięcia tylko z użyciem narzędzi. W miejscach, gdzie w czasie pracy konieczne jest okresowe uzyskiwania dostępu do stref niebezpiecznych maszyny stosuje się osłony ruchome. Osłony te pozwalają na zmianę ich położenia względem korpusu maszyny [1].
Osłona powinna być zaprojektowana tak, aby sama w sobie nie stanowiła zagrożenia dla obsługującego. Oznacza to, że nie może posiadać ostrych krawędzi, lub wystających elementów mogących pochwycić części ubrań. Ne może sama opaść w wyniku skumulowanej energii, np. podniesiona osłona do góry musi być zamykana za pomocą sił mięśni ludzkich, a nie za pomocą siły grawitacyjnej. Obowiązuje zasada, że jeśli coś może się zdarzyć, to zdarzy się na pewno i jeśli taka osłona może opadając zmiażdżyć człowiekowi kończynę – to zmiażdży lub w najlepszym wypadku dozna on nieprzyjemnego bólu.
Podstawową normą opisującą osłony jest norma PN-EN 953+A1 „Bezpieczeństwo maszyn – Osłony — Ogólne wymagania dotyczące projektowania i budowy osłon stałych i ruchomych” opublikowana w 2009 r. Określono w niej najważniejsze wymagania dotyczące projektowania i budowy osłon przewidzianych głównie do ochrony osób przed zagrożeniami mechanicznymi.
Norma PN-EN 953+A1 definiuje osłonę jako „część maszyny, stanowiąca fizyczną zaporę przeznaczoną specjalnie do zapewnienia ochrony”. W zależności od budowy, osłona jest nazywana obudową, pokrywą, ekranem, drzwiami, osłoną pełną itp. Osłona może działać sama (w takim przypadku jest ona skuteczna tylko wtedy, kiedy jest zamknięta) oraz w powiązaniu z urządzeniem blokującym wyposażonym lub nie w urządzenie ryglujące. W takim przypadku ochrona jest zapewniona w każdej pozycji osłony, gdyż praca maszyny powodująca zagrożenie nie może być realizowana w przypadku, gdy urządzenie blokujące nie wykryje zamknięcia osłony. Norma definiuje również podstawowe rodzaje osłon:
- Osłona stała – połączona miejscem zainstalowania albo na stałe (np. przyspawana) albo za pomocą elementów mocujących (śrub, nakrętek) tak, że usunięcie lub otwarcie jej bez użycia narzędzi jest niemożliwe;
- Obudowa – osłona, która uniemożliwia dostęp do strefy zagrożenia ze wszystkich stron;
- Osłona odległościowa – osłona, która nie odgradza całkowicie strefy zagrożenia, uniemożliwia jednak lub ogranicza dostęp dzięki swym wymiarom i odległości od tej strefy;
- Osłona ruchoma – zwykle połączona z elementami mechanicznymi (np. zawiasami lub prowadnicami) z korpusem maszyny lub innym przylegającym elementem stałym, która może być otwierana bez użycia narzędzi;
- Osłona z napędem mechanicznym – poruszana za pomocą energii pochodzącej z innego źródła niż człowiek lub siła ciężkości;
- Osłona zamykająca się samoczynnie – poruszana za pomocą elementu maszyny (np. ruchomego stołu), obrabianego przedmiotu lub części przyrządu obróbkowego (tak, aby obrabiany przedmiot i przyrząd obróbkowy mógł wykonywać ruchy przejścia) i wracająca samoczynnie do położenia zamknięcia pod wpływem siły ciężkości, działania sprężyny, siły z innego zewnętrznego źródła itp.
- Osłona sterująca – wyposażone w urządzenie blokujące (z urządzeniem ryglującym lub bez);
- Osłona nastawna – osłona stała lub ruchoma, która jest nastawiana jako całość lub zawiera część lub części nastawiane;
- Osłona blokująca – sprzężona z urządzeniem blokującym w taki sposób, że otwarcie osłony w czasie, gdy maszyna wykonuje funkcje stwarzające zagrożenie, powoduje wysłanie sygnału zatrzymania maszyny;
- Osłona blokująca z urządzeniem ryglującym – osłona ta pozostaje zamknięta i zaryglowana do chwili, aż minie ryzyko doznania urazu w wyniku realizacji funkcji stwarzającej zagrożenie;
W normie na uwagę zasługuje również definicja otwartej osłony – „osłona jest otwarta, kiedy nie jest zamknięta”. Może z pozoru wydawać się to naiwnie, ale jest to ważne, gdyż norma jasno w ten sposób określa, że nie ma osłon wpół otwartych, lub prawie zamkniętych. Osłona jest albo otwarta, albo zamknięta. Jeśli wymagany jest dostęp do strefy niebezpiecznej, pomocnym w oszacowaniu rodzaju osłony może być załącznik A normy PN-EN 953. Załącznik ten zawiera graf, za pomocą którego na etapie projektowania maszyny i z jednoczesną kontrolą oceny ryzyka, można wybrać rodzaj osłony. To, jaką osłonę należy wykorzystać podczas projektowania maszyn, można określić za pomocą algorytmu z załącznika A normy PN-EN 953+A1.
Osłony ruchome, często lub regularnie (np. do prac zbrojeniowych) otwierane bez narzędzi, muszą być funkcjonalnie sprzężone z niebezpiecznym ruchem (blokada, ryglowanie). O „częstym” otwieraniu mówi się np. wtedy, gdy urządzenie ochronne jest otwierane przynajmniej raz w ciągu zmiany. Jeśli przy otwieraniu urządzenia ochronnego należy liczyć się z zagrożeniem, (np. bardzo długi dobieg), to konieczne jest zastosowanie blokad. Np. w sytuacji, gdy obracające się wrzeciono potrzebuje kilka sekund czasu na wyłączenie się, musi być wykonany nadzór obrotów, aby można było zezwolić na otwarcie osłony dopiero wtedy, gdy obroty wrzeciona spadną do wartości uznanej za bezpieczne.
Osłony ruchome muszą spełniać następujące kryteria ergonomiczne:
- łatwe (np. jedną ręką) otwieranie i zamykanie, podnoszenie lub przesuwanie,
- funkcjonalny uchwyt,
- otwarte osłony powinny umożliwiać wymagany dostęp w wygodny sposób.
Osłony muszą być blokowane, gdy:
- są cykliczne uruchamiane lub regularnie otwierane (drzwi, klapy);
- można je usunąć bez narzędzi lub w łatwy sposób;
- chronią przed dużym potencjałem zagrożeniowym. Blokowanie oznacza, że otwarcie urządzenia ochronnego jest przekształcane w sygnał elektryczny, który powoduje niezawodne zakończenie niebezpiecznego ruchu. Osłony są zazwyczaj blokowane elektrycznie za pomocą wyłączników bezpieczeństwa.
Ważnym wymaganiem w stosunku do urządzeń blokujących jest uruchomienie wymuszone. W przypadku uruchomienia wymuszonego ruchome mechaniczne części blokady (wyłącznik bezpieczeństwa) są poruszane w sposób wymuszony przez części mechaniczne osłony (np. drzwi ochronne), przez bezpośredni kontakt lub części sztywne. Odległości bezpieczeństwa powinny być zgodne z normą PN-EN 294: “Bezpieczeństwo maszyn. Odległości bezpieczeństwa uniemożliwiające sięganie kończynami górnymi do stref niebezpiecznych”. Przy tym warto pamiętać, że osłona ma przede wszystkim nie tylko chronić przed dostępem do niebezpiecznej strefy, ale wręcz uniemożliwiać takiego dostępu. Innymi słowy – należy tak zaprojektować osłonę, aby nie było możliwości sięgnięcia kończyną do niebezpiecznej strefy. Bardzo często jednak spotyka się osłony, które nie spełniają takiego warunku. Przykład poniżej.
Pośród wielu zasad użytkowania osłon warto zapamiętać i stosować tę, która mówi, że osłony mogą przyjmować tylko dwie pozycje: albo zamkniętą (ochronną) albo otwartą (bez ochrony). Osłony prawie zamknięte, czy lekko uchylone, to osłony zawsze otwarte. Ponadto – osłony muszą być trwałe, odporne na środowisko pracy, chronić przed wyrzucanymi odłamkami a ich demontaż musi być możliwy tylko za pomocą narzędzi. Ważny jest przy tym taki sposób mocowania osłon stałych, aby po wykręceniu śrub przytrzymujących osłonę nie było możliwości pozostawienia osłony w miejscu mocowania. Osłona taka – mówiąc najprościej – ma odpaść. Poza tym osłony same w sobie nie mogą stwarzać dodatkowego zagrożenia. Przykładem osłony, która stwarza zagrożenie dla obsługi może być osłona otwierana „od góry”, lub osłona otwierana pionowo, dla których istnieje niebezpieczeństwo opadnięcia grawitacyjnego. W takim przypadku wystarczającym ograniczeniem ryzyka może okazać się zastosowanie przeciwwagi lub siłownika pneumatycznego, które w przypadku zamykania osłony zapewnią konieczność użycia siły przez osobę zamykającą osłonę.
Warto wiedzieć, że jeśli wybór dotyczyć będzie osłon ruchomych blokujących bez ryglowania, należy zapewnić dla tych osłon odległość bezpieczeństwa wg EN999. Samo bowiem otwarcie takiej osłony może być zainicjowane w każdym momencie pracy maszyny i może dojść do sytuacji, w której nie wszystkie elementy ruchome zatrzymają się, stwarzając zagrożenie. Stąd też wymaganie dotyczące oszacowania odległości osłony blokującej bez ryglowania od elementów ruchomych, aby zminimalizować zagrożenia pochodzące z tych elementów.
W swej pracy czasami spotykam się z wątpliwościami, czy osłony – przede wszystkim – ruchome lub rzadziej – stałe, powinny być malowane wyróżniającymi barwami bezpieczeństwa. Według definicji podanej w rozporządzeniu Ministra Pracy i Polityki Socjalnej z dnia 26 września 1997 r. w sprawie ogólnych przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy (tekst jedn.: Dz. U. z 2003 r. Nr 169, poz. 1650 z późn. zm.) – dalej r.b.h.p. osłona to element lub zestaw elementów konstrukcyjnych służący do ochrony człowieka przed niebezpiecznymi lub uciążliwymi wpływami pracujących części, mechanizmów i układów roboczych maszyny lub innego urządzenia technicznego. Jednak ani r.b.h.p., ani rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 30 października 2002 r. w sprawie minimalnych wymagań dotyczących bezpieczeństwa i higieny pracy w zakresie użytkowania maszyn przez pracowników podczas pracy (Dz. U. Nr 191, poz. 1596 z późn. zm.), ani rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 21 października 2008 r. w sprawie zasadniczych wymagań dla maszyn (Dz. U. Nr 199, poz. 1228) – dalej r.z.w.m. nic nie mówią o konieczności malowania barwami bezpieczeństwa stałych i ruchomych osłon przy maszynach i urządzeniach. Nie ma takiej potrzeby, ponieważ pomalowanie osłony w żółto-czarne lub czerwono-białe pasy (albo tylko na żółto, jak niektórzy to robią), niczego nie zmienia w jej funkcji. Osłona po prostu powinna być na przewidzianym dla niej miejscu.
Oczywiście nic nie stoi na przeszkodzie, aby osłony pomalować, ale jak wynika z powyższego – nie jest to wymagane. Czasami zdarza się, że wewnętrzne przepisy zakładu nakładają producentowi obowiązek pomalowania osłon (najczęściej spotykałem się z kolorem żółtym), ale na Internecie znalazłem kiedyś publikację, w której zalecano pomalowanie jaskrawymi barwami wewnętrzne części osłony, albo osłaniany element ruchomy, który ta osłona zakrywa. Barwa ta zwraca na siebie uwagę w przypadku, gdy osłona zostanie usunięta. Natomiast jeśli osłona jest tam, gdzie być powinna, czyli na miejscu konstrukcyjnie dla niej przewidzianym, nie ma potrzeby malować jej na wyróżniający się kolor. Poniżej przykład maszyny w której zastosowano powyższą zasadę.
Przepisy i normy nakazują przede wszystkim oznakować nie osłony, lecz elementy sterownicze mających wpływ na bezpieczeństwo. Muszą one być widoczne i możliwe do zidentyfikowania. Wyłącznik awaryjny czy rozłącznik zasilania muszą bowiem być łatwe do odnalezienia i wyróżniać się wśród innych przycisków, ale o tym będzie jeszcze mowa.
Barwami bezpieczeństwa muszą być natomiast pomalowane elementy ruchome maszyn wystające poza gabaryty maszyny, których ruch może spowodować uderzenie przebywającej w pobliżu osoby.
[1] Marek Trajdos, Wiesław Monkiewicz – Elementy współpracy elektrycznych urządzeń blokujących i czujników położenia z osłonami maszyn – część 1.