Minimalne odstępy zapobiegające zgnieceniu

Minimalne odstępy zapobiegające zgnieceniu to jeden ze środków technicznych, które służą bezpiecznej konstrukcji maszyn. W środowisku przemysłowym wielu wypadków przy pracy można by uniknąć, gdyby projektanci i producenci od początku uwzględniali wymagania zasadnicze dyrektywy maszynowej (2006/42/WE) i rozporządzenia maszynowego. Jednym z podstawowych sposobów osiągnięcia wysokiego poziomu bezpieczeństwa jest wyeliminowanie zagrożenia zgnieceniem przez zapewnienie odpowiednio dużych odległości między elementami ruchomymi maszyny lub pomiędzy elementem ruchomym a nieruchomym. Norma PN-EN ISO 13854 (wcześniej EN 349) określa sposoby ustalania takich odstępów oraz wskazuje, w jaki sposób chronić ciało człowieka przed ryzykiem zmiażdżenia. Poniżej przedstawiamy dziesięć najważniejszych zagadnień związanych z tą normą – od znaczenia omawianych odstępów i ich wartości, aż po korzyści wynikające z dostosowania konstrukcji maszyn do wytycznych.

1. Znaczenie minimalnych odstępów zapobiegających zgnieceniu

Przed przystąpieniem do projektowania maszyny czy zespołu maszyn należy zidentyfikować wszelkie strefy, w których może dojść do nieszczęśliwego wypadku w postaci przygniecenia operatora lub innej osoby. Strefy zgniatania występują tam, gdzie dwa elementy (ruchome lub jeden ruchomy i jeden stały) mogą się do siebie zbliżyć na niebezpiecznie małą odległość.

Zasada jest prosta: jeżeli w czasie normalnego użytkowania (a także czynności konserwacyjnych czy rozruchowych) części ciała człowieka mogą wejść w obszar, gdzie odległość się zmniejsza, należy zapobiec zagrożeniu na poziomie projektowym. Minimalne odstępy zapobiegające zgnieceniu to więc uniwersalny środek techniczny, który neutralizuje ryzyko jeszcze przed koniecznością instalowania osłon czy blokad.

2. Podstawy normy PN-EN ISO 13854

Norma PN-EN ISO 13854:2019 określa wymagania związane z zapobieganiem zgnieceniu ciała ludzkiego przez ruchome elementy maszyn. Opisuje szczegółowe wartości odstępów, jakie należy zachować, by zagwarantować wystarczający prześwit. W praktyce projektant, stosując tę normę, ma pewność, że uwzględnia najlepsze dostępne dane antropometryczne.

Obecnie PN-EN ISO 13854 jest normą zharmonizowaną z dyrektywą maszynową, co oznacza, że jej stosowanie daje producentowi maszyny tak zwane „domniemanie zgodności” z odpowiednimi przepisami bezpieczeństwa. Dla wielu branż – od przemysłu spożywczego, przez motoryzacyjny, aż po ciężki – jest to istotne, ponieważ znacznie ułatwia proces oceny zgodności i oznakowania CE.

3. Zastosowanie w kontekście dyrektywy i rozporządzenia maszynowego

Wymagania zasadnicze dyrektywy maszynowej 2006/42/WE oraz rozporządzenia maszynowego koncentrują się na eliminacji ryzyka u źródła. Zgodnie z tą filozofią dąży się do tego, aby już na etapie konstruowania urządzenia maksymalnie zmniejszyć lub wyeliminować zagrożenia.

Jeśli chodzi o zagrożenie zmiażdżeniem, minimalne odstępy zapobiegające zgnieceniu pełnią tu rolę środka technicznego. Ich uwzględnienie w projekcie maszyny pozwala ograniczyć liczbę potencjalnie niebezpiecznych punktów (np. miejsc styku elementów ruchomych) i redukuje konieczność dodatkowego zabezpieczania się przed zgnieceniem za pomocą szeregu osłon. W praktyce jednak normę PN-EN ISO 13854 łączy się z innymi normami, na przykład EN ISO 13857 (dotyczącą odległości uniemożliwiających sięganie w strefy niebezpieczne).

4. Minimalne odstępy zapobiegające zgnieceniu a wymagania zasadnicze

Z perspektywy producenta maszyny najważniejsze jest, aby – w razie ewentualnej kontroli i audytu – móc wykazać, że ryzyko zgniecenia zostało należycie zanalizowane i zredukowane. Dyrektywa maszynowa wymaga, aby wszystkie zagrożenia mechaniczne (w tym te powodujące urazy spowodowane zgniataniem) były rozpoznane i zminimalizowane.

Przy projektowaniu maszyn zgodnie z PN-EN ISO 13854 nie wystarczy jednak „na oko” przyjąć pewne wartości. Należy ściśle stosować dane liczbowe zawarte w normie (np. minimalne odstępy dla palca, dłoni, stopy czy głowy). Zastosowanie właściwych wartości sprawia, że spełnione zostają wymogi zasadnicze dotyczące ochrony zdrowia i bezpieczeństwa człowieka.

5. Określanie stref zagrożeń i środków technicznych

Aby zastosować w praktyce minimalne odstępy zapobiegające zgnieceniu, konieczna jest prawidłowa identyfikacja stref, w których ryzyko takiego zdarzenia istnieje. W tym celu przeprowadza się ocenę ryzyka, opartą na wytycznych normy PN-EN ISO 12100, a następnie lokalizuje wszystkie punkty, gdzie dwie powierzchnie mogą się do siebie zbliżyć.

Po wskazaniu zagrożeń trzeba ustalić, która część ciała (palec, dłoń, cała kończyna, głowa) mogłaby znaleźć się w danej szczelinie. Następnie dobiera się odpowiednią wartość odstępu minimalnego z tabel normy 13854. W niektórych przypadkach wystarczy, że między ruchomymi elementami zostawi się 25 mm (wystarczające, by nie zmiażdżyć palca), w innych konieczne bywa 100 mm (dla ochrony dłoni) lub nawet 500 mm (dla ochrony całego tułowia).

6. Projektowanie zespołu maszyn z uwzględnieniem minimalnych odstępów zapobiegających zgnieceniu

W praktyce przemysłowej maszyny często pracują w ciągach technologicznych, gdzie jedna urządzenie jest połączone z drugim. Taki zespół maszyn może generować dodatkowe strefy zgniatania – np. pomiędzy krawędziami dwóch sąsiednich maszyn.

Projektant powinien więc sprawdzić, czy w miejscu styku lub w trakcie ruchu jednej z maszyn nie powstają szczeliny niebezpieczne dla obsługi. Często wymaga to zachowania odpowiedniego odstępu między urządzeniami na linii produkcyjnej. Jeśli z różnych względów (ograniczenia przestrzenne, wymagania procesu) nie można uzyskać wskazanych przez normę wartości, konieczne staje się wprowadzenie dodatkowych osłon lub blokad.

7. Dane antropometryczne

Wartości „minimalnych odstępów zapobiegających zgnieceniu” wynikają z wieloletnich badań antropometrycznych. Norma uwzględnia typowe wymiary ciała dorosłego człowieka – np. grubość palca, obwód dłoni, średnicę głowy czy wysokość stopy wraz z obuwiem.

Przyjmując konkretne wartości, PN-EN ISO 13854 zapewnia, że przy zachowaniu tych odstępów ciało ludzkie (w swoim najbardziej narażonym miejscu) nie zostanie zmiażdżone. Daje to producentom maszyn mocne podstawy do wykazania, iż projekt eliminuje zagrożenie zgnieceniem w sposób naukowo uzasadniony.

Dodatkowo norma podkreśla, że nie można zapominać o takich czynnikach jak ubranie robocze czy narzędzia noszone przy ciele. Mogą one zwiększyć efektywną grubość lub obwód kończyny – i wtedy projektant maszyny musi rozważyć, czy standardowa wartość odstępu jest nadal wystarczająca.

Uwaga!
Jeśli projektant maszyny na etapie analizy ryzyka zgodnie z normą ISO 12100 (punkt o założeniach projektowych) uzna, że mogą przy maszynie pracować osoby, które z jakiegoś powodu nie wpisują się w standard populacji należy to uwzględnić jako ryzyko!

8. Przykłady praktyczne minimalnych odstępów zapobiegających zgnieceniu

1. Prasy i siłowniki: Jeżeli prasa opuszcza się nad elementem obrabianym, to w położeniu końcowym może zostawić szczelinę np. 30–50 mm, chroniąc w ten sposób palce operatora przed całkowitym zmiażdżeniem. Oczywiście w zastosowaniach przemysłowych często wymagane są osłony, ale sam odstęp bywa dodatkowym zabezpieczeniem.
2. Urządzenia transportowe: W liniach produkcyjnych, gdzie przenośniki stykają się z maszynami, projektant musi skontrolować, czy części ciała nie mogą utknąć pomiędzy taśmą a bębnem napędowym. Jeśli minimalna odległość jest niższa niż wartości zawarte w normie, konieczna będzie modyfikacja projektu lub montaż specjalnych nakładek osłaniających.
3. Roboty przemysłowe: W przypadku, gdy ramię robota może przesuwać się w pobliżu jakiejś stałej konstrukcji, warto sprawdzić, czy człowiek może znaleźć się pomiędzy robotem a ścianą. Jeśli tak, powinno się zapewnić co najmniej 500 mm prześwitu, by uniknąć zgniecenia całego tułowia.
4. Stół roboczy frezarki: Przykład, który dotyczy maszyn gotowych, instalowanych często przez użytkownika. Jeśli stół frezarki jest ruchomy i stoi blisko ściany może powodować zmiażdżenie osoby, która znalazła by się w takiej strefie. Producent frezarki powinien więc wskazać w instrukcji oryginalnej takie ryzyko i poinformować o prawidłowym umiejscowieniu maszyny względem strefy zmiażdżenia.

9. Błędy projektowe a konsekwencje prawne

Zignorowanie wytycznych PN-EN ISO 13854 może prowadzić do braku spełnienia wymagań zasadniczych dyrektywy maszynowej. Jeśli na skutek nieszczęśliwego wypadku z udziałem maszyny okaże się, że producent nie zapewnił zgodności z normami, grożą mu znaczne konsekwencje finansowe i prawne.

Co więcej, odbiorcy maszyn – świadomi swoich praw i obowiązków – coraz częściej wymagają od dostawców urządzeń pełnej dokumentacji technicznej potwierdzającej, że „minimalne odstępy zapobiegające zgnieceniu” zostały uwzględnione. Jest to nie tylko kwestia bezpieczeństwa, lecz także budowania zaufania i wiarygodności na rynku.

10. Minimalne odstępy zapobiegające zgnieceniu – podsumowanie korzyści

Stosowanie normy PN-EN ISO 13854 i projektowanie z uwzględnieniem minimalnych odstępów zapobiegających zgnieceniu przekłada się na realne korzyści:

• Zgodność z dyrektywą maszynową: Projekt maszyny spełnia wymagania zasadnicze, co znacznie ułatwia procedurę oceny zgodności oraz oznakowanie CE.
• Mniejsze ryzyko wypadków: Mechaniczne kolizje i przyciśnięcia to jedne z najpoważniejszych zagrożeń przy obsłudze maszyn. Właściwe odstępy w newralgicznych punktach ograniczają liczbę incydentów.
• Większa ergonomia: Często odpowiednio duże szczeliny pozwalają pracownikom swobodniej wykonywać obsługę i konserwację, nie tracąc przy tym na bezpieczeństwie.
• Ochrona wizerunku producenta: Firmy inwestujące w bezpieczeństwo maszyn budują lepszą opinię wśród klientów i partnerów, unikając przy tym kar oraz kosztownych procesów sądowych.
• Trwałość rozwiązań: Jeśli maszyna jest zaprojektowana zgodnie z najnowszą wiedzą i normami, nie trzeba dokonywać późniejszych kosztownych modyfikacji w obszarze bezpieczeństwa.

Konstrukcja maszyn z uwzględnieniem reguł PN-EN ISO 13854 to standardowa praktyka w coraz większej liczbie zakładów przemysłowych. Dzięki spójnym wartościom antropometrycznym zapisanym w normie, każdy projektant może w ujednolicony sposób określić, jaka szczelina pozwoli uniknąć zgniecenia palca, dłoni, kończyny lub całego ciała.

Minimalne odstępy zapobiegające zgnieceniu stanowią zatem fundament bezpiecznej konstrukcji urządzeń, a ich prawidłowe wdrożenie odgrywa istotną rolę w ochronie zdrowia i życia pracowników. Z punktu widzenia producenta i użytkownika maszyn to inwestycja, która nie tylko spełnia formalne wymogi, ale i przekłada się na realne bezpieczeństwo w codziennej eksploatacji.

FAQ:

analiza ryzyka automatyka przemysłowa automatyzacja procesów produkcyjnych automatyzacja produkcji bezpieczeństwo maszyn dokumentacja techniczna dyrektywa ATEX dyrektywa EMC dyrektywa LVD dyrektywa maszynowa 2006/42/WE Instrukcja obsługi integrator automatyki przemysłowej maszyna nieukończona normy zharmonizowane oznakowanie CE Performence level projektowanie maszyn rozporządzenie w sprawie maszyn 2023/1230 zarządzanie projektami Znak CE