Ud. está en: Contenidos > Seguridad Industrial> Riesgos en Mquinas, Equipos e Instalaciones> Seguridad en Mquinas. Parte 1

Seguridad en Mquinas. Parte 1

Fecha de Publicación: 18/3/2011

PRINCIPIOS GENERALES DE LA PROTECCIN DE MAQUINAS

Existen en la vida una gran cantidad de procesos que encierran un peligro para la integridad fsica de las personas. Estos procesos, frecuentemente utilizados en las operaciones industriales, desempean Un papel muy importante en el desarrollo de actividades tiles para la vida del hombre. El fuego, por ejemplo, signific un avance importantsimo en el progreso de la humanidad primitiva, pero tiene un inconveniente derivado de su propia utilidad: no se puede tocar sin peligro de quemaduras. La electricidad rene, junto con el riesgo de electrocucin para quienes se pongan en contacto con un material en tensin, el inconveniente de que dicha tensin no se puede apreciar a simple vista.

Sabido es que, hoy da, la mayor parte de los procesos industriales hacen uso de energa calrica, la electricidad y las piezas en movimiento, completndose la pequea parte restante con procesos qumicos y nucleares.

La proporcin en que estos agentes participan en el desarrollo industrial ha variado segn la poca y seguir variando a medida que pase el tiempo, pero todos ellos tienen un denominador comn, caracterizado por el riesgo a que se exponen las personas que han de manejarlos o que se encuentran en sus proximidades. Ello hace necesario un sistemtico control de los mismos, a fin de convertirles, de fuerzas libres de la naturaleza, en instrumentos de servicio para las necesidades del hombre.

Este control no siempre puede ser completo, por la dificultad de realizarlo o bien por los descuidos humanos que inevitablemente se han de producir, por lo que resulta absolutamente necesario establecer una barrera con el fin de evitar las lesiones que el contacto entre los mismos puede producir. Estas barreras entre el peligro y sus posibles vctimas son los dispositivos de proteccin.

Estos dispositivos de proteccin pueden adoptar mltiples formas, segn cual sea el peligro del que nos hayan de proteger, y varan desde las sencillas barras horizontales colocadas en las antiguas cocinas de carbn, hasta los complicados sistemas de enclavamiento que protegen el funcionamiento de las modernas y costosas mquinas industriales.

Con demasiada frecuencia, es mal entendido el propsito de proteger, ya que se piensa que se refiere nicamente a la zona de operacin o a una parte de la transmisin de fuerza. Dado que estas dos zonas, cuando se hallan sin proteccin, son causantes de la mayora de lesiones producidas por equipo mecnico, son tambin necesarios los resguardos para evitar lesiones por otras causas en las mquinas o cerca de ellas.

El propsito bsico de resguardar las mquinas es el de proteger y prevenir contra lesiones, a causa de:

  1. Contacto directo con las partes mviles de una mquina.
  2. Trabajo en proceso (coceo en una sierra circular, rebabas de una mquina herramienta, salpicadura de metal caliente o de substancias qumicas, etc.).
  3. Falla mecnica.
  4. Falla elctrica.
  5. Falla humana a causa de curiosidad, celo, distraccin, fatiga, indolencia, preocupacin, enojo, enfermedad, temeridad deliberada, etc.

El esfuerzo y los gastos invertidos en el desarrollo de un programa firme y prctico de proteccin, pueden justificarse an slo por razones humanitarias. Las razones econmicas tambin proporcionan una amplia justificacin.

Los resguardos ayudan a suprimir el miedo del operador de una mquina y, al hacerlo, aumenta su produccin. Puede permitir tambin la operacin de la mquina a ms altas velocidades, en algunos casos en tal grado, que slo en funcin de la produccin, el costo de los resguardos se convierte en una inversin provechosa.

Tal vez, sin embargo, la razn ms importante y realista, es que la eliminacin de un peligro mecnico mediante la instalacin de un resguardo, o cambio en el diseo de una mquina, revisin del mtodo de operacin o algn otro medio, es una ganancia positiva permanente.

Una condicin o exposicin mecnica peligrosa, es aquella que ha causado o pudiera causar una lesin. Si se conoce un medio de proteger tal condicin o exposicin, no hay razn vlida para no usarlo. La ausencia de lesiones en la operacin de una mquina sin resguardos o parcialmente resguardada, durante un perodo de tiempo, no es prueba de que las partes mviles de la mquina no sean peligrosas.

La experiencia en la prevencin de accidentes ha demostrado que no es acertado poner la confianza principal en la cooperacin, preparacin, o atencin constante de parte del operador. La naturaleza humana es impredictible, la gente est sujeta a lapsos fsicos y mentales, y ni aun a una persona cuidadosa y normalmente atenta, se le puede tener confianza todo el tiempo.


MAQUINAS Y HERRAMIENTAS


Las mquinas y herramientas usadas en los establecimientos, debern ser seguras y en caso de que originen riesgos, no podrn emplearse sin la proteccin adecuada.

Los motores que originen riesgos, sern aislados prohibindose el acceso del personal ajeno a su servicio. Cuando estn conectados mediante transmisiones mecnicas a otras mquinas y herramientas situadas en distintos locales, el arranque y la detencin de los mismos se efectuar previo aviso o seal convenida. As mismo debern estar previstos de interruptores a distancia, para que en caso de emergencia se pueda detener el motor desde un lugar seguro.


Protecciones


Los acoplamientos, poleas, correas, engranajes, mecanismos de friccin, vstagos. mbolos, manivelas u otros elementos mviles que sean accesibles al trabajador por la estructura da las mquinas, se protegen o aislarn adecuadamente.

En ellas se instalarn las protecciones ms adecuadas al riesgo especfico de cada uno.

Las partes de las mquinas y herramientas en las que existan riesgos mecnicos y donde el trabajador no realiza secciones operativas, dispondrn de protecciones eficaces, tales como cubiertas, pantallas, barandas y otras. que cumplirn los siguientes requisitos:

  1. Eficaces por su diseo.
  2. De material resistente.
  3. Desplazamiento para el ajuste o reparacin.
  4. Permitirn el control y engrase de los elementos da las mquinas.
  5. Su montaje o desplazamiento slo podr realizarse intencionalmente.
  6. No constituirn riesgos por si mismos.
  7. Constituirn parte integrante de las mquinas.
  8. Actuarn libres de entorpecimiento.
  9. No interferirn, innecesariamente, al proceso productivo normal.
  10. No limitarn la visual del rea operativa.
  11. Dejan libres de obstculos dicha rea.
  12. No exigirn posiciones ni movimientos forzados.
  13. Protegern eficazmente de las proyecciones.


Mantenimiento


Se realizaran con condiciones de seguridad adecuadas. que incluirn de ser necesario la detencin de las mquinas. Toda mquina averiada o cuyo funcionamiento sea riesgoso ser analizada con la prohibicin de su manejo por trabajadores no encargados de su reparacin. Para evitar su puesta en marcha. se bloquear el interruptor elctrico principal, mediante candados o similares de bloqueo, cuya Ilave estar en poder del responsable de la reparacin que pudiera estarse efectuando. En el caso que la mquina exija el servicio simultneo de varios grupos de trabajo, los interruptores, Ilaves o arrancadores antes mencionados debern poseer un dispositivo especial que contemple su uso mltiple por los distintos grupos.


MOVIMIENTO MECANICO

Aunque el trmino "maquinaria", cubre una tremenda variedad de mquinas desarrolladas para una amplia gama de usos, todos los movimientos de la maquinaria consisten bsicamente en unos cuantos movimientos mecnicos sencillos. Los mecanismos producen movimiento rotativo o movimiento alternativo, o una combinacin de ambos (figura 1). Ambos tipos producen acciones de trituracin y de corte.

Cuando estos movimientos mecnicos se entienden claramente, pueden identificarse todos los puntos peligrosos de una mquina.


Movimiento rotativo

Una flecha en movimiento, es un buen ejemplo de movimiento rotativo y se halla en mquinas de todos los tipos. Se usa como un medio de transmisin de fuerza de un punto a otro, directa o indirectamente, Sea por poleas, bandas, cadenas, engranajes, o excntricas.

Una flecha puede ser lisa o spera, puede girar despacio o rpidamente, y puede ser de dimetro pequeo o grande. Sin importar sus caractersticas y, particularmente, sin importar su velocidad, es peligrosa cuando est girando, a menos de que est cubierta en alguna forma. Aun las flechas que parecen ser de una superficie perfectamente lisa pueden enredar la ropa o el pelo y causar una lesin grave.

Una flecha giratoria puede ser, por ejemplo, un eje de transmisin, el husillo de un torno, o la broca de un taladro vertical. El peligro aumenta grandemente si las poleas estn montadas en la flecha o si hay collarines, bridas o chavetas, o prisioneros sobresalientes.

El punto de contacto, que constituye un peligro especial, se halla particularmente cuando dos o ms ejes o rodillos giran paralelos uno a otro (figura 2). Pueden estar en contacto prximo o separados a cierta distancia.


Hay poco o ningn peligro en el punto de contacto cuando los ejes giran en la misma direccin, sin embargo, si dichos ejes giran en direcciones distintas, entonces, en el punto de contacto de un lado ambos ejes giran hacia adentro y del otro lado giran hacia afuera. Independientemente de las velocidades, se crea una zona de opresin en el hacia adentro.

Se encuentran ejemplos tpicos de ello, en los ejemplos de rodillos y calandrias en las industrias del papel y del caucho. Otros ejemplos son las zonas de contacto entre bandas y poleas, entre cadenas y tiras dentadas, y entre una flecha giratoria y la fase estacionaria de una mquina.

Aunque sin ser causada por ejes giratorios, tambin hay opresin en una zona de contacto de entrada en las partes fijas de una mquina, transportador de bastidor y pin, etc. (figura 3). El peligro en las zonas de contacto de entrada, consiste en que trae objetos hacia adentro, los aplasta o tritura, y una vez que se ha establecido el contacto, es difcil, si no imposible, retirarlos.

En los mecanismos de tornillo sin fin (o de gusano), el peligro estriba en la accin cortante que se establece entre el tornillo mvil y las partes fijas de la mquina. Ejemplos comunes de hallan en los picadores de alimentos o en las mquinas batidoras, y transportadores de gusano.

Movimiento alternativo deslizante

En donde se usa un movimiento alternativo, las partes mviles estn generalmente encerradas o apoyadas en guas. Hay, por lo tanto, una zona de peligro en donde la parte mvil (alternante), se acerca o cruza la parte fija de la mquina.

Como ejemplos de movimientos alternativos en los que una parte mvil se aproxima a una parte fija de una mquina se hallan los vstagos (ramas), en prensas y troqueladoras y martillos de forja, los pistones y la barra transversal de un motor de vapor, y las mquinas remachadoras.

El tipo deslizante del movimiento alternativo en el que una parte mvil cruza la parte fija de una mquina, se halla ilustrado por las mesas de una cepillo mecnico, el costado de una mquina conformadora, la soldadura de puntos, y las mordazas de sujecin.

Por lo menos en dos tipos de mquinas, el movimiento alternativo es especialmente peligroso, la guillotina y la cizalla (figura 4), en las que una cuchilla se mueve hacia arriba y hacia abajo pasando frente a una cuchilla fija, y una prensa troqueladora (figura 5), en la que un punzn se fuerza contra un dado o a travs de l.

Algunos mecanismos, un engranaje del eje de levas, por ejemplo, usan una combinacin de movimiento deslizante y giratorio. Otros usan un movimiento oscilante, similar al del peso en un pndulo. Todos estos mecanismos tienen sus riesgos especiales y con frecuencia los movimientos compuestos son ms peligrosos que los sencillos, de los cuales se derivaron.

La accin de exprimir, se halla en mquinas tales como prensas de codo, frenos de presin y prensas hidrulicas. Tambin se hallan en las mesas de mquinas rayadoras donde el equipo est colocado demasiado cerca de una pared o de otra mquina. Uno de los ejemplos mejor conocidos, es la mesa de una mquina cepilladora.


TIPOS DE RESGUARDOS

Para eliminar los peligros involucrados en la operacin de mquinas, se pueden fabricar resguardos e instalarse en las zonas peligrosas o el equipo puede redisearse para que no tenga partes peligrosas expuestas.

El torno moderno es un buen ejemplo de la maquinaria hecha segura mediante un diseo mejorado. Su motor de impulsin y la caja de engranajes se hallan cerrados de manera que se omiten las flechas de transmisin, poleas y bandas. La prensa moderna, en la cual todas las partes de trabajo, con excepcin de la deslizante, se hallan encerrados, constituye otro buen ejemplo.

Los tipos de resguardos que se usan para hacer segura la maquinaria incluyen el resguardo fijo, el resguardo removible, y el resguardo automtico.

Resguardo fijo

Se considera preferible a todos los otros tipos y debiera usarse en cada caso a menos de que se halla determinado definitivamente que este tipo no es del todo prctico. La ventaja principal del resguardo fijo es la de que en todo tiempo previene el acceso a las partes peligrosas de la mquina.

Los resguardos fijos pueden ser ajustables para poder acomodar diferentes juegos de herramientas o varias clases de trabajo. Sin embargo, una vez que hallan sido ajustados, debieran permanecer fijos y definitivamente no debieran moverse ni quitarse.

Se encuentran ejemplos tpicos de la aplicacin de resguardos fijos en las prensas, mquinas enderezadoras de lmina, laminadoras, trenes de engranajes, taladros, y cortadoras de guillotina.

Algunos resguardos fijos se instalan a distancia del punto peligroso en coordinacin con dispositivos de alimentacin remotos que hagan innecesario al operador aproximarse a la zona de peligro. Se ha calculado una frmula para determinar la distancia segura de un resguardo a la zona de peligro y la amplitud permisible de las aberturas en un resguardo fijo. (*)


(*) Esta frmula se da bajo el ttulo de "Diseo" que aparece ms adelante en este captulo.


Resguardos interconectados


En donde no pueda usarse un resguardo fijo, debiera considerarse como primera alternativa, el fijar a la mquina un resguardo interconectado, resguardos de interconexin pueden ser mecnicos, elctricos, neumticos o una combinacin de tipos.

El propsito del resguardo de interconexin es evitar la operacin del control que pone en marcha la mquina, hasta que el resguardo se coloca en posicin a fin de que el operador no pueda alcanzar la zona de operacin o la zona de peligro.

Cuando el resguardo est abierto, permitiendo el acceso a las partes peligrosas, el mecanismo de arranque est cerrado para evitar un arranque accidental, y se usa una chaveta de cierre u otro dispositivo de seguridad para evitar que la flecha primero gire o que entre en operacin otro mecanismo principal. Cuando la mquina est en movimiento el resguardo no puede abrirse. Puede abrirse solamente cuando la mquina se ha parado o ha alcanzado una posicin fija en su trayectoria.


Un resguardo interconectado, para ser til, debe satisfacer tres requisitos:

  1. Debe proteger la zona peligrosa antes de que la mquina pueda ser operada.
  2. Debe permanecer cerrada hasta que la parte peligrosa est en reposo.
  3. Debe evitar la operacin de la mquina sin el dispositivo de interconexin.

En donde no sea practicable el uso de un resguardo fijo ni de uno interconectado, pueden haber cierres mecnicos (figura 6).


Resguardos automticos

Puede usarse un resguardo automtico su ciertas restricciones, en donde ni un resguardo fijo ni un resguardo interconectado es practicable si el resguardo debe evitar que el operador quede en contacto con la parte peligrosa de la mquina mientras se halla en movimiento, o debe ser capaz de parar la mquina en caso de peligro.

Un resguardo automtico funciona independientemente del operador y su accin se repite mientras la mquina se halla en movimiento. El principio de este tipo de resguardos es el de que nicamente despus de que las manos, brazos y cuerpo del operador han sido retirado de la zona de peligro puede producirse el accionamiento de la mquina.

Un resguardo automtico generalmente es dado por la mquina misma mediante un sistema de interconexin o por medio de palancas, y hay muchos tipos.

Puede ser un resguardo oscilante barrido, un resguardo de tiro hacia atrs o un dispositivo similar.

Cuando se usa un resguardo automtico en la mquina que se carga y descarga a mano, el operador debiera usar siempre herramientas de trabajo. Nunca debiera necesitar poner las manos en la zona del punto de operacin.


RESGUARDOS INTEGRALES

Las tcnicas y normas para el resguardo de mquinas y de equipo mecnico han alcanzado una etapa avanzada de desarrollo. Sin embargo, para la aplicacin de estas normas y tcnicas de lesiones por la operacin de maquinaria impropiamente protegida o sin resguardo, continan siendo un asunto de la mayor importancia.

Generalmente, las condiciones actuales de resguardo de maquinaria en los Estados Unidos ha mejorado con los aos, y en algunas compaas virtualmente todo el equipo se halla actualmente protegido. Sin embargo, en muchos casos, el logro no es
proporcional a los esfuerzos hechos por los ingenieros de seguridad para conseguir la aceptacin de programas efectivos de resguardos.

La falta de aceptacin e implantacin de los principios de correcto resguardo de las mquinas, puede emanar de la creencia de que un resguardo parcial o hecho en casa, har suficientemente bien el trabajo, o de la renuencia a invertir el dinero adicional que requieren los resguardos integrales. Ninguna de estas razones tiene validez.

Las desventajas de los resguardos provisionales son obvias. Por ejemplo, obligan al operador a estar constantemente alerta a fin de compensar su condicin inadecuada.

An ms, un resguardo provisional o endeble, es casi seguro que se daar y se hara ineficaz, algunas veces en un perodo corto despus de su instalacin, y en otras ocasiones, intencionalmente por el personal.

Ordinariamente es tan fcil instalar un resguardo eficaz como lo es usar uno con proteccin limitada nicamente. Un resguardo completamente eficaz es aquel que elimina total y permanentemente el riesgo y que puede resistir el manejo y el uso y desgaste normales.

El mejor resguardo es el que suministra el fabricante de la mquina. Por muchos aos, la mayora de los manufactureros de maquinaria standard ha diseado resguardos de primera clase aplicables a su equipo, de los que puede disponerse cuando se especifican en una orden de compra. Los resguardos del fabricante son diseados para formar parte integral de la mquina y siendo por lo tanto superiores a los resguardos hechos en casa, tanto en apariencia como para su conveniente acomodo.

Demasiado frecuentemente, sin embargo, aun en la actualidad, se compra maquinaria y se instala sin tal proteccin.

Con frecuencia la razn que se da es que la compra de una mquina constituye un gasto de capital presupuestado muy estrechamente, en tanto que la construccin de un resguardo para una mquina, por el departamento de mantenimiento despus de hecha la compra, es una partida de mantenimiento y, por lo tanto, aceptable.

Como resultado de ello, un gran nmero de compaas compran maquinaria sin proteccin y hacen un resguardo despus de que sta ha sido instalada.

Esto es una pobre economa. Los resguardos de las mquinas puede suministrarlos ms baratos el manufacturero porque su costo por ejemplo, el costo de los modelos, se reparte en un nmero de mquinas.

Adems, los profesionales de seguridad hallan frecuentemente retardos para conseguir los resguardos construidos por el departamento de mantenimiento. La mayora de los departamentos de mantenimiento estn tan ocupados con sus trabajos de rutina que es difcil para ellos darse tiempo para un trabajo extra tal como el de la hechura de resguardos. Adems, el personal de mantenimiento no est especialmente adiestrado para tal trabajo.

Por diversas razones, entonces, con demasiada frecuencia se coloca inmediatamente en operacin el equipo nuevo, sin proteccin para el operador y para los trabajadores cercanos. Los peligros que presenta una mquina sin resguardos, constituye un argumento poderoso en favor de la inclusin especfica de todos los resguardos que pueda suministrar el manufacturero, cuando se ordena una mquina.

En resumen, las ventajas de obtener del fabricante tantos resguardos integrales como sea posible, son las siguientes:

  1. El costo adicional de los resguardos diseados e instalados por el fabricante es generalmente menos caro que el de la instalacin de resguardos por el comprador.
  2. Los resguardos integrales se apegan ms a la apariencia y operacin de la mquina.
  3. Un resguardo integral puede reforzar la mquina, puede actuar como ducto de exhaucin o depsito de aceite, o puede servir para algn otro propsito funcional, simplificando as el diseo y reduciendo el costo de la mquina.

La substitucin de mquinas con propulsin directa o con motores individuales, en vez de transmisin elevada, disminuye los peligros inherentes del equipo de transmisin.

Los reductores de velocidad pueden substituir los conos mltiples de poleas, y los dispositivos de control remoto para aceitarlo y ajuste, hacen innecesario que los trabajadores queden demasiado cerca de las partes en movimiento.


DISTRIBUCION DE PLANTA


Mucho puede hacerse para eliminar los peligros a que se exponen los operarios de equipo mecnico, anticipando tales riesgos cuando se estn haciendo los planes de distribucin del departamento (colocacin de la maquinaria, pasillos, zonas de almacenaje y servicios sanitarios). Hay ciertos principios que debieran observarse, y son los siguientes:

  1. La colocacin de las mquinas debiera permitir suficiente espacio para un mantenimiento y reparacin fciles, y para el material que llega y sale procesado.
  2. Las reas de trabajos de las mquinas debieran marcarse, as como los pasillos o zonas de almacenaje.
  3. Las mquinas debieran estar colocadas de modo que el operador no est expuesto al trnsito del pasillo. Si no es posible tal colocacin, debiera instalarse un barandal slido para proteccin del operador.
  4. Debieran tenerse disponibles bastidores o depsitos para las herramientas, escotillones y dispositivos necesarios en la operacin.
  5. No debiera permitirse que cajas, cuetes y otros arreglos provisionales sustituyan los asientos.
  6. Debiera evitarse la acumulacin en el piso, de desperdicios, rebabas, virutas y polvo. Tales desechos debieran ponerse directamente en depsitos especiales suministrados con tal objeto, y debieran vaciarse prontamente tales depsitos cuando se hallen llenos.
  7. Todo resguardo necesario debiera estar colocado en la mquina cuando sta se compre o, cuando menos, antes de que sea puesta en produccin.

La iluminacin adecuada es otro factor importante en la prevencin de accidentes. La iluminacin insuficiente interfiere la eficiencia y exactitud de la operacin de las mquinas y contribuye a las causas de accidentes por maquinaria. Muchos patronos que proporcionan las mejores herramientas y equipo fallan al considerar la importancia de la iluminacin adecuada.


AUTOMATIZACIN


En muchos aspectos, la automatizacin puede considerarse como el uso extensivo del equipo convencional transpo