Il riparo meccanico è la forma più ricorrente di barriera protettiva presente nella pratica applicativa della costruzione di macchine. La relativa semplicità di questa forma di protezione non deve trarre in inganno circa l’effettiva complessità del problema e delle possibili soluzioni. Il riparo ricopre gli elementi pericolosi della macchina oppure delimita le zone di pericolo. Il riparo svolge la sua funzione protettiva senza interferire o interferendo in modo limitato e progettualmente ben definito con le funzioni della macchina e delle persone che con essa interagiscono. La norma UNI 292/1 classifica i ripari in 5 categorie operative:
RIPARO FISSO: è mantenuto in posizione in modo permanente o per mezzo di elementi di fissaggio rimovibili solo con l’utilizzo di opportuni utensili;
RIPARO MOBILE: è generalmente collegato meccanicamente alla struttura fissa della macchina tramite vincoli con un certo grado di libertà (di solito cerniere o pattini) così da conservare delle possibilità di movimento da utilizzarsi in talune circostanze;
RIPARO REGOLABILE: può essere di tipo fisso o mobile; questo riparo ha la peculiarità di poter essere regolato cioè la sua posizione può essere modificata in modo semplice senza intervento sugli elementi che ne determinano il fissaggio alla macchina. La regolazione può essere fatta o su una parte del riparo stesso o su tutto. Questi ripari vengono realizzati quando la zona da proteggere non è completamente isolabile. La zona interessata alla regolazione deve essere studiata nel dettaglio al fine di non lasciare parti in cui ci possa essere penetrazione indesiderata di un arto o di una sua parte;
RIPARO INTERBLOCCATO: è un riparo associato ad un dispositivo di interblocco cioè ad un elemento (meccanico, elettronico o di altro tipo ) che impedisce lo svolgimento delle operazioni pericolose fino a che il riparo non è completamente chiuso;
RIPARO INTERBLOCCATO CON BLOCCAGGIO DEL RIPARO: il riparo è associato ad un dispositivo di interblocco che impedisce lo svolgimento delle funzioni pericolose a riparo non completamente chiuso e da un ulteriore dispositivo di bloccaggio che lo mantiene chiuso forzatamente fino a che permane lo stato di pericolo per gli utenti.
Nella scelta delle tipologie di riparo da adottare per far fronte ad una situazione di pericolo occorre tener conto principalmente dei seguenti fattori:
1. Natura delle parti mobili da isolare, queste possono generalmente distinguersi in due grosse categorie:
- parti mobili destinate alla trasmissione del moto;
- parti mobili coinvolte nel processo di lavorazione.
2. La necessità, o meno, di accedere alla zona protetta . Anche in questo caso ci sono due possibili esigenze d’accesso:
- necessità di accesso durante il normale funzionamento;
- necessità di accesso solo per operazioni di messa a punto, settaggio, manutenzione e pulizia.
Naturalmente, pur essendo i ripari fissi sempre smontabili, verranno scartati quando c’è la necessità di accedere alla zona protetta con una certa frequenza , ad esempio necessità di carico-scarico. La presenza di un blocco meccanico è una necessità in tutti quei casi dove c’è inerzia nell’arresto completo delle parti mobili pericolose o quando si intende evitare che l’operatore possa aprire il riparo in un istante del ciclo lavorativo che comporterebbe difficoltà nelle successiva messa in fase della macchina. La progettazione dei ripari deve tener conto di una serie di fattori che ne influenzano la conformazione e la struttura. I principali aspetti che caratterizzano i ripari e devono essere definiti in fase di progettazione sono così riassumibili:
1. condizioni tecnico-operative relative alla macchina e all’impianto e condizioni di funzionamento, accessibilità ad essi connesse;
2. compatibilità dimensionale del riparo con esigenze ergonomiche da parte degli utenti;
3. difficoltà nella manomissione di eventuali blocchi di sicurezza inseriti;
4. aspetti connessi al design e all’estetica.
Notevole importanza nella costruzione del riparo è legata al rispetto delle dimensioni del corpo umano in relazione alle posizioni, anche non tradizionali, che esso può assumere ed ai fattori di correzione da tenere in questi casi (ad esempio i fattori da considerare per la presenza di indumenti) Le norme che trattano questi argomenti sono la EN 547-1, EN 547-2 , EN 547-3.
Le normative, in dettaglio la EN 953 , stabilisce che nel manuale di istruzioni della macchina devono essere inserite obbligatoriamente le seguenti indicazioni in relazione ai ripari:
RISCHI RESIDUI: il progettista deve indicare in dettaglio i rischi residui che non sono stati eliminati con la presenza del riparo;
DISEGNI: devono essere forniti i disegni di dettaglio dei ripari e dei relativi circuiti di interblocco.
MATERIALI: devono essere indicati i materiali utilizzati con le relative precauzioni per un corretto uso e una corretta manutenzione;
PERICOLI SUI RIPARI: il progettista deve indicare gli eventuali pericoli connessi con l’uso dei ripari;
PRESTAZIONI: devono fornirsi i limiti prestazionali dei ripari ( ad esempio le resistenze massime agli urti )
INSTALLAZIONE: devono essere fornite chiare indicazioni per l’installazione dei ripari e degli eventuali sistemi di interblocco.
FUNZIONAMENTO: devono fornirsi istruzioni circa il funzionamento dei ripari e degli eventuali sistemi di interblocco.
RIMOZIONE: devono fornirsi istruzioni circa la rimozione dei ripari e degli eventuali sistemi di interblocco.
VERIFICHE PERIODICHE E MANUTENZIONE: devono fornirsi chiare indicazioni per la verifica del buon funzionamento, della manutenzione e della sostituzione dei ripari e dei sistemi di interblocco.
Strettamente connesso al problema dei ripari c’è quello dei sistemi di interblocco: l’obiettivo primario da perseguire deve essere sempre l’integrazione dei dispositivi di sicurezza nel contesto funzionale e manutentivo della macchina. E’ necessario conoscere tutte le caratteristiche inerenti le lavorazioni, il sistema di controllo, l’ambiente di lavoro relativamente alla macchina. Le norme che guidano il progettista nelle sue scelte, in relazione ai sistemi di interblocco sono le seguenti:
NORMA EN 1088 “ Dispositivi di interblocco applicati sui ripari . Criteri di scelta e progettazione.
NORMA UNI EN 292/1-292/2 “Sicurezza del macchinario. Concetti fondamentali, principi generali di progettazione.
NORMA EN 954-1 “ Sistemi di controllo inerenti la sicurezza. Principi generali di progettazione .
NORMA CEI EN 60204-1 “Equipaggiamento elettrico della macchina. Regole generali.
I dispositivi di interblocco sono classificati, sotto il profilo costruttivo e funzionale, nel seguente modo:
FINECORSA MECCANICI: sono dispositivi che servono a limitare e/o delimitare l’escursione di un sistema. I finecorsa meccanici maggiormente impiegati sono quelli elettrici ma su macchine o comandi interamente pneumatici o idraulici possono venir sostituiti con dispositivi di tipo pneumatico o idraulico. L’azionamento del finecorsa può essere effettuato tramite camma oppure mediante specifiche azionamenti a linguetta.
SENSORI MAGNETICI DI PROSSIMITA’: servono per indicare l’approssimarsi, in termini di posizione, di un elemento. Possono essere costituiti da un contatto reed, azionato tramite magnete, oppure da un sensore ad induzione ( chiamato generalmente proximity ) che crea un campo magnetico oscillante, nel quale esprime la propria sensibilità alla presenza di una parte metallica. Essendo i sensori magnetici “meno sicuri” dei finecorsa meccanici il loro impiego ai fini della sicurezza va subordinato all’applicazione di idonee tecniche integrative, consistenti essenzialmente in soluzioni destinate ad incrementare l’affidabilità ed evitare manomissioni del sistema.
DISPOSITIVI A CHIAVE: sono interblocchi realizzati mediante serrature a chiave. Possono essere essenzialmente di due tipi:
1. abbinamento tra una serratura a contatto ed una chiave solidale con il riparo;
2. consenso di manovra tra una serratura sul riparo e un sensore di controllo sulle parti pericolose.
DISPOSITIVO A CONNESSIONE PRESE/SPINA: dispositivo che realizza un accoppiamento preciso tra due elementi, uno fisso e uno mobile. Si utilizza nei casi in cui l’accesso alla zona pericolosa non è frequente. Una delle due parti del dispositivo viene montata sulla parte fissa del riparo, l’altra sulla parte mobile.
INTERBLOCCO MECCANICO DIRETTO: è una forma particolare di interblocco meccanico applicabile solo a meccanismi molto semplici: viene direttamente abbinato l’elemento pericoloso mobile con la posizione del riparo.
-----------------------------
Copyright: queste dispense sono state scritte dall'Ing. Sergio Rusconi, revisionate e ripubblicate da Davide Dell'Oro. Precedentemente questo materiale era apparso su il portale trafilatura.it. Questo materiale è di uso pubblico; è possibile ripubblicarlo su altri siti solo citando la fonte e mettendo il link al sito www.expometals.net . Il sapere è di tutti. Non si assumono responsabilità in merito alla correttezza del materiale pubblicato.