Un aspetto che non deve essere trascurato in fase di valutazione dei rischi di una macchina, sia che ricada in ambito Direttiva Macchine che in allegato V D.Lgs.81/08, sono i cosiddetti “carichi verticali”. Si possono definire “carichi verticali” quegli elementi mobili della macchina che, arrestati nella posizione in cui si trovano, se non trattenuti, possono cadere verso il basso per la forza di gravità. Questo aspetto riguarda principalmente i circuiti oleodinamici e pneumatici, i quali devono garantire che gli elementi mobili da essi comandati che possono cadere verso il basso, se comportano rischi per la sicurezza, rimangano bloccati anche in caso di guasto al circuito di comando (ad esempio per trafilamento di una valvola o rottura di un tubo di alimentazione). Il progettista di una macchina dovrà quindi assicurarsi che l’accesso di una persona all’interno di essa avvenga con assenza di energia potenziale gravitazionale, ovviamente per quegli elementi raggiungibili che possono comportare un rischio per l’operatore.
Per identificare e ridurre i rischi dovuti ai “carichi verticali pericolosi” di una macchina, si possono ipotizzare le seguenti fasi:
Identificazione della posizione dell’elemento mobile pericoloso. È necessario prima di tutto verificare se l’elemento mobile pericoloso è raggiungibile dall’operatore oppure non raggiungibile, facendo riferimento alla norma tecnica UNI EN ISO 13857 “Sicurezza del macchinario - Distanze di sicurezza per impedire il raggiungimento di zone pericolose con gli arti superiori e inferiori”. Nel caso l’elemento mobile sia posizionato in modo da non poter essere raggiunto dall’operatore, e non comporti un rischio per lo stesso, non si procederà con la riduzione del rischio in quanto il pericolo per l’operatore risulta assente. Un esempio potrebbe essere un elemento mobile posto ad una altezza tale da non poter essere raggiunto dove la discesa dello stesso non comporti nessun pericolo per l’operatore. Per tale elemento mobile quindi non è necessario adottare nessun ulteriore dispositivo di sicurezza.
Identificazione della pericolosità dell’elemento mobile. È necessario verificare se l’elemento mobile, anche in caso di movimento verticale inatteso dovuto a caduta per gravità, può essere considerato pericoloso per l’operatore. Ad esempio si dovrà analizzare la forza d’impatto dell’elemento pericoloso, eventualmente effettuando simulazioni dell’evento nelle condizioni peggiori.
Identificazione della funzione di sicurezza atta a ridurre il rischio: appurato che l’elemento mobile sia raggiungibile, e possa comportare un rischio per l’operatore, il costruttore dovrà adottare una soluzione tecnica per evitare che un possibile guasto della macchina possa comportare un rischio per l’operatore. Pertanto deve essere prevista una funzione di sicurezza per evitare il movimento verticale inaspettato dell’elemento mobile poiché il pericolo in caso di guasto potrebbe manifestarsi. Per ridurre i rischi qui descritti si può intervenire in diversi modi, anche simultaneamente, ad esempio:
Soluzione elettrica 1: controllo con sensori di sicurezza della posizione “punto morto inferiore” di un elemento mobile pericoloso ed accesso alla zona pericolosa solo quando la condizione di sicurezza viene accertata. Questo è possibile ad esempio prevedendo dispositivi di accesso alla macchina con “elettroserrature”, con sblocco del riparo solo a determinate condizioni, ad esempio accesso alla macchina con un elemento mobile in posizione “tutto basso” tale da non creare derive in quanto elemento già ad energia potenziale zero. Le funzioni di sicurezza collegate all’elemento mobile, che vengono svolte dal sistema di comando, dovranno essere conformi alla norma tecnica di riferimento UNI EN 13849-1 “Sicurezza del macchinario - Parti dei sistemi di comando legate alla sicurezza - Parte 1: Principi generali per la progettazione”.
Soluzione elettrica 2: per effettuare il controllo sicuro dei movimenti lungo gli assi verticali, specialmente per gestire i pericoli dovuti all’assenza di energia elettrica o al malfunzionamento dei dispositivi di frenatura, vengono predisposte funzioni di sicurezza integrate nell’azionamento per la messa in sicurezza dei freni di arresto con test ciclico (safe motion) o comando sicuro dei freni con controllo dei freni di arresto o dei freni di sicurezza (moduli di sicurezza dedicati). Il primo viene utilizzato per proteggere da una caduta classificata come bassa, mentre il secondo può arrivare a garantire un PL”e”. Ad esempio nelle macchine che utilizzano robot antropomorfi si possono trovare tali sistemi di sicurezza. Essi vengono utilizzati per controllare gli azionamenti elettrici, da prevedere in base alla valutazione dei rischi della macchina, secondo norme tecniche di riferimento tra cui la UNI EN 13849-1 sopracitata, ma potrebbero essere necessari altri interventi quali ad esempio l’aggiunta di un sistema di frenatura esterno (solitamente nel motore è integrato un solo freno di arresto).
Soluzione impiantistica idraulica: adeguamento dell’impianto oleodinamico e pneumatico in modo che un elemento bloccato in posizione verticale rimanga nella posizione in cui si trova al momento dell’accesso di un operatore in una determinata zona della macchina, anche in caso di guasto, senza creare derive o movimenti inaspettati. Oltre alla norma tecnica già citata UNI EN 13849-1, che si applica anche ai sistemi di comando di natura non elettrica, altre norme tecniche a cui è necessario riferirsi sono la UNI EN 4413 “Oleoidraulica - Regole generali e requisiti di sicurezza per i sistemi e i loro componenti” e la UNI EN 4414 “Pneumatica - Regole generali e requisiti sicurezza per i sistemi e i loro componenti”. Il progettista dovrà adeguare l’impianto oleodinamico e pneumatico posizionando valvole di blocco (ad esempio “valvole di ritegno pilotato”, “valvole overcentre”, ecc.) e/o valvole paracadute sui cilindri, in base alla valutazione del rischio e alla riduzione che si vuole ottenere per garantire una adeguata protezione contro i movimenti inaspettati dovuti alla forza di gravità degli elementi mobili pericolosi. Si ricorda che le valvole di blocco devono essere regolate e tarate in base alla tipologia di applicazione ed un errato montaggio sul cilindro comporta un aumento del rischio per l’operatore.
Soluzione meccanica: per quegli elementi mobili che vengono raggiunti solo in fase di manutenzione programmata o straordinaria può essere sufficiente adottare dei perni di sicurezza, i quali devono venir inseriti manualmente dal manutentore prima di eseguire l’intervento nei pressi dell’elemento mobile. In base alla valutazione del rischio potrebbe essere adottato tale sistema anche in concomitanza con la soluzione b), visto che la frequenza di esposizione al pericolo può aumentare. Tuttavia tale soluzione non deve venir adottata in caso di normale produzione in quanto l’inserimento del perno di sicurezza non deve essere a discrezione dell’operatore, benché non vi è controllo dell’effettivo inserimento. Eccezione solo nel caso di presenza di perno di sicurezza dotato di sensore di sicurezza e accesso alla macchina solo nel caso il circuito elettrico verifica che il perno è stato correttamente inserito, ma in questo caso si ricade nella soluzione a).
Area Sicurezza Processi Produttivi