Suojusten kytkentä koneen toimintaan

Transkriptio

1 Kirjoittaja: Tapio Siirilä Julkaisupäivä Suojusten kytkentä koneen toimintaan METSTA, Metalliteollisuuden Standardisointiyhdistys ry Eteläranta 10, PL 10, Helsinki, puh

2 Sisällys 1 SÄÄDÖKSISTÄ Yleistä Koneasetus Riskien arviointi ja hallinta Turvallisuuden varmistamisen periaatteet Käyttöasetus VALITTAVA OIKEAN TYYPPINEN SUOJUS TAI TURVALAITE SUOJUSTEN JA TURVALAITTEIDEN OMINAISUUDET Yleiset vaatimukset Luotettava suojaus Lujuus Eivät aiheuta lisävaaraa Riittävä etäisyys vaarakohtaan Kurottaminen aukkojen läpi ja esteiden ohi Pysäyttävän turvalaitteen etäisyys Näkyvyys työkohteisiin Kunnossapito, asetukset ja vastaavat toimenpiteet Pysyttävä lujasti paikallaan Ohittamisen tai toimimattomaksi tekemisen estäminen KONEEN TOIMINTAAN KYTKETYT AVATTAVAT SUOJUKSET Perusvaatimukset Säädöksistä Pysähtyminen ja pysähtyneenä pysyminen Standardi SFS-EN ISO Alkujaan vuodelta Määritelmistä Toimintaan kytkennän periaatteet Koskettimien pakkoavautuminen Muut kuin pakkoavautuvat toimintaankytkentälaitteet Toimintaankytkentälaitteiden perusvaatimuksia Lukinnalla varustettu ja ilman lukintaa oleva kytkentä koneen toimintaan Ilman lukintaa oleva suojuksen kytkentä koneen toimintaan Ilman ehtoja olevalla lukinnalla varustettu suojuksen kytkentä koneen toimintaan Ehdollisella lukinnalla varustettu suojuksen kytkentä koneen toimintaan Ilman lukintaa oleva kytkentä koneen toimintaan Lukinnan toteuttaminen Lukinnan toteuttamisen vaihtoehdot Perusvaatimus lukinnalle Lukinnan valvonta Lukinnan avaamismahdollisuuksia Kuittaus Toimintaankytkentälaitteen valinta Turvatoiminnon tahallisen mitätöinnin estäminen Ei houkutusta turvatoiminnon mitätöintiin Tahallisen mitätöinnin estäminen Vikaantumiseen varautuminen Suoritustasot ja luokat Yhteisvikaantumisen estäminen Sarjaan kytketyt toimintaankytkentälaitteet

3 4.12 Muita kuin ohjausjärjestelmän kautta toimivia laitteita Siirtoavain Mekaaninen kytkentä koneen toimintaan

4 1 SÄÄDÖKSISTÄ 1.1 Yleistä Keskeinen koneiden turvallisuutta koskeva säädös on valtioneuvoston asetus (400/2008) koneiden turvallisuudesta. Tätä EY:n konedirektiivin Suomessa voimaan saattavaa asetusta kutsutaan usein koneasetukseksi. Säädös koskee ennen kaikkea koneiden suunnittelijoita ja valmistajia. Sen tunteminen on kuitenkin tarpeen myös työnantajille, koska työturvallisuuslain ja käyttöasetuksen mukaan työntekijöiden käyttöön saa antaa vain säädösten mukaisia (siis koneasetuksen säädökset täyttäviä) koneita. Jotta vaatimusta voisi noudattaa, koneasetuksen sisältö on tunnettava. Työnantajia koskevan ns. käyttöasetuksen (403/2008) täydellinen nimi on valtioneuvoston asetus (403/2008) työvälineiden turvallisesta käytöstä ja tarkastamisesta. Se koskee kaikkia työpaikoilla käytössä olevia koneita ja muitakin työvälineitä. Asetuksessa olevia koneiden rakenteellista turvallisuutta koskevia vaatimuksia sovelletaan pääasiassa ennen vuotta 1994 käyttöön otettuihin koneisiin, koska uudempien koneiden turvallisuutta ja säädösten mukaisuutta voidaan arvioida yksityiskohtaisemman koneasetuksen ja sitä ennen voimassa olleen ns. konepäätöksen (1314/1994) perusteella. 1.2 Koneasetus Riskien arviointi ja hallinta Koneasetuksen liitteen 1 yleisten periaatteiden mukaan koneiden turvallisuuden on perustuttava riskien arviointiin ja hallintaan. Asetus sanoo asian seuraavasti: Koneen valmistajan on varmistettava, että tehdään riskin arviointi, jotta koneeseen sovellettavat terveys- ja turvallisuusvaatimukset voidaan määrittää. Kone on sen jälkeen suunniteltava ja rakennettava ottaen huomioon riskin arvioinnin tulokset Turvallisuuden varmistamisen periaatteet Koneasetuksen liitteessä 1 esitetään yleiset periaatteet koneiden riskien hallitsemiseksi. Riskejä on hallittava ennen kaikkea ihmisten käyttäytymisestä riippumattomilla teknisillä ratkaisuilla kuten koneen rakenteen sopivalla suunnittelulla sekä suojuksilla ja turvalaitteilla. Riskit eivät ole riittävästi hallinnassa, jos turvallisuus perustuu ihmisten huolellisuuteen ja ohjeiden mukaiseen toimintaan. Koneen toiminnan ja turvalaitteiden suunnittelussa on otettava huomioon kaikki koneella tehtävät työt erilaiset häiriö- ja ongelmatilanteet mukaan luettuna. Tapaturmia on sattunut, kun huonosti suunnitelluista koneista on jouduttu joissain 4

5 tilanteissa poistamaan suojuksia tai turvalaitteita koneen ollessa käynnissä tai käynnistymisvalmiina. Yksi esimerkki on kuvassa 4. Toinen tärkeä periaate on ihmisten toiminnan huomioon ottaminen. Ihmiset ovat yhtäältä unohtavaisia ja erehtyväisiä ja tekevät siksi tarkoittamattaan virheitä koneilla työskennellessään. Toisaalta ihmiset toimivat tarkoituksella ohjeiden vastaisesti, jos työ sillä tavalla tuntuu sujuvan nopeammin ja helpommin. Näitä ihmisten ominaisuuksia kutsutaan asetuksessa kohtuudella ennakoitavissa olevaksi väärinkäytöksi. Koneturvallisuuden perusstandardin SFS-EN ISO kohdassa on esimerkkejä syistä, joiden vuoksi koneen käyttäjä saattaisi kokea suojuksen tai turvalaitteen käytöstä poistamiseksi tarpeelliseksi tai hyödylliseksi. Ennakoitavissa olevasta väärinkäytöstä ja teknisten toimenpiteiden ensisijaisuudesta ja yleensäkin riskien hallinnan yleisistä periaatteista sanotaan koneasetuksen liitteessä 1 seuraavasti: Turvallistamisen periaatteet a) Kone on suunniteltava ja rakennettava niin, että se soveltuu tarkoitukseensa ja sitä voidaan käyttää, säätää ja huoltaa henkilöitä vaarantamatta silloin, kun nämä toimet tehdään tarkoitetulla tavalla, mutta ottaen huomioon myös sen kohtuudella ennakoitavissa oleva väärinkäyttö. Toteutettavien toimenpiteiden tarkoituksena on oltava riskin poistaminen koneen koko ennakoitavana käyttöaikana, mukaan lukien kuljetus-, kokoonpano-, purkamis-, käytöstäpoisto- ja romuttamisvaihe. b) Valitessaan tarkoituksenmukaisimpia ratkaisuja valmistajan on noudatettava seuraavia periaatteita seuraavassa järjestyksessä: 1. poistettava tai pienennettävä riskejä mahdollisimman paljon (itse koneen turvallisella suunnittelulla ja rakenteella); 2. toteutettava tarvittavat suojaustoimenpiteet sellaisten riskien osalta, joita ei voida poistaa; ja 3. tiedotettava koneen käyttäjälle jäännösriskeistä, jotka johtuvat toteutettujen suojaustoimenpiteiden mahdollisista vajavaisuuksista, ilmoitettava, onko jokin erikoiskoulutus tarpeen, ja määriteltävä henkilönsuojainten tarve. c) Konetta suunniteltaessa ja rakennettaessa sekä sen käyttöohjeita laadittaessa valmistajan on otettava huomioon sen tarkoitetun käytön lisäksi myös kohtuudella ennakoitavissa oleva väärinkäyttö. Koneen ominaisuuksien (nopeuden, voiman, koon jne.) muuttaminen vähemmän vaarallisiksi on vain harvoin mahdollista. Riskejä on siksi hallittava saattamalla tapaturman sattuminen tai muun haitallisen seurauksen syntyminen riittävän epätodennäköiseksi. Siihen tarvitaan ihmisen toiminnasta riippumattomia teknisiä turvallisuusratkaisuja, ennen kaikkea suojuksia ja turvalaitteita. 5

6 1.3 Käyttöasetus Käyttöasetuksessa esitetään vähän toisin sanoen samat yleiset periaatteet riskien hallinnasta ja turvallisuuden varmistamisesta kuin koneasetuksessa. Asetuksen 4 :ssä on mm. seuraavia vaatimuksia: 4 Vaaran arviointi ja poistaminen Työnantajan on järjestelmällisesti selvitettävä ja arvioitava koneen turvallisuus. Erityisesti tämä on tehtävä tuotannon ja työmenetelmien muutosten yhteydessä. Arvioinnissa on kiinnitettävä huomiota koneen ja sen liikkuvien osien, ulkoisen rakenteen, fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien, automaattisten toimintojen, sähkön sekä muihin kyseisen työn ja käyttöolosuhteiden aiheuttamiin vaaroihin ja haittoihin. Ensisijaisesti vaara tulee poistaa koneen rakenteeseen tai sen ympäristöön liittyvillä teknisillä toimilla, kuten vaara-alueelle pääsyn estävillä tai vaarallisten osien liikkeen ennen vaara-aluetta pysäyttävillä laitteilla. 2 VALITTAVA OIKEAN TYYPPINEN SUOJUS TAI TURVALAITE Koneissa on usein yhtä aikaa erityyppisiä vaaroja. Koneen liikkuvat osat aiheuttavat isku-, puristumis- ja leikkautumisvaaroja. Koneet voivat lisäksi aiheuttaa kovaa melua tai niistä voi singota lastuja tai muita kappaleita tai niistä voi joutua ilmaan pölyä, höyryä tai muita epäpuhtauksia. Koneissa voi olla myös vaarallista säteilyä, kuumia pintoja tai muita vaaroja. Koneeseen valittavien suojusten ja turvalaitteiden on suojattava käyttäjiä ja muita koneen lähellä olevia mahdollisimman hyvin ja tarkoituksenmukaisesti koneen kaikilta vaaroilta. Olisi hyvä, että sama suojausratkaisu suojaa yhtä aikaa kaikilta tai ainakin useimmilta vaaroilta. Taulukossa 1 on esimerkkejä erilaisista vaaratekijöistä ja koneen ominaisuuksista ja niihin sopivista suojausratkaisuista. Katso myös koneasetuksen liitteen 1 kohta Suojaustavan valinta liikkuvista osista aiheutuvan riskin torjumiseksi. Taulukko 1. Koneen ominaisuuksia ja vaaratekijöitä ja niihin sopivia suojausratkaisuja Vaaratekijä tai koneen ominaisuus Sinkoutuvia osia, rikkoutumisvaara. Koneessa syntyy melua, säteilyä, pölyä, kaasua, höyryä tai muita ympäristöön leviäviä päästöjä. Räjähdysvaara Pitkä pysähtymisaika tai pysähtymisaika vaihtelee tai pysähtyminen on mahdollista vain tietyssä työkierron vaiheessa. Väärään aikaan tapahtuva pysähtyminen aiheuttaa tuotteen pilalle menon tai tilan, josta jatkaminen on hankalaa. Millainen suojus tai turvalaite voi tulla kysymykseen Kattava umpinainen riittävän luja suojus. Suojuksen rakenteessa on otettava huomioon tarvittavan suojauksen laatu (esim. melun eristäminen tai ilman virtausten suunnat ja liittäminen kohdepoistoon tai räjähdyksen keventäminen). Lukinnalla varustettu koneen toimintaan kytketty avattava suojus. 6

7 Liikkuvista osista aiheutuva tapaturman vaara. Odottamaton käynnistyminen henkilön tai kehon osan ollessa vaaravyöhykkeellä. Käyttäjän ja suojaamattoman vaaravyöhykkeen erottaminen toisistaan. Törmääminen Liikkuvan koneen työskentely ulkona. Työskentely alueella, jossa voi pudota esineitä. Kiinteä suojus, kun vaarakohtaan tarvitsee päästä vain harvoin (esim. harvemmin kuin kerran kuukaudessa). Lähestymispysäytin, joka tunnistaa ihmisen tai kehon osan lähestymisen ja saa aikaan liikkeiden pysähtymisen ennen vaarakohtaan ehtimistä. Esimerkiksi o koneen toimintaan kytketty avattava suojus o valopuomi tai valoverho. Lähestymispysäyttimet ja kuittaus Läsnäolon jatkuvasti tunnistavat turvalaitteet (esim. laserskanneri tai tuntomatto) Riittävän etäällä vaarakohdasta oleva kiinteästi asennettu pakkokäytön hallintaelin tai sallintalaite tai niiden yhdistelmä. Uhkaavan törmäyksen havaitseminen (esim. laserskanneri automaattitrukissa) tai törmäyksen lieventäminen (esim. tuntopuskuri siirtovaunussa tai tuntoreuna konekäyttöisesti sulkeutuvassa ovessa). Säältä suojaava ilmastoitu ohjaamo, joka suojaa käyttäjää myös koneen kaatuessa. Turvakatos (esim. trukissa). 7

8 3 SUOJUSTEN JA TURVALAITTEIDEN OMINAISUUDET 3.1 Yleiset vaatimukset 3.2 Luotettava suojaus Koneasetuksen liitteen 1 kohdassa ja käyttöasetuksen 6 :ssä on suurin piirtein samat vaatimukset suojusten ja turvalaitteiden yleisille ominaisuuksille. Seuraavassa ovat koneasetuksen vaatimukset. Niitä kommentoidaan seuraavissa alakohdissa Yleiset vaatimukset Suojusten ja turvalaitteiden on: oltava rakenteeltaan kestäviä; pysyttävä lujasti paikallaan; oltava sellaisia, ettei niistä aiheudu lisävaaraa; oltava sellaisia, ettei niitä ole helppo ohittaa tai tehdä toimimattomiksi; sijaittava riittävällä etäisyydellä vaaravyöhykkeestä; estettävä mahdollisimman vähän työprosessin tarkkailua; ja sallittava työkalujen asettamisen tai vaihtamisen sekä kunnossapidon edellyttämät toimet rajoittamalla pääsy vain kohtaan, jossa tämä työ on tehtävä, jos mahdollista ilman, että suojus poistetaan tai että turvalaite kytketään pois käytöstä. Lisäksi suojusten on mahdollisuuksien mukaan suojattava koneesta sinkoutuvilta tai putoavilta materiaaleilta tai esineiltä ja koneen aiheuttamilta päästöiltä. Koneessa tarvitaan suojuksia ja turvalaitteita ennen kaikkea liikkuvista osista aiheutuvien tapaturmien riskien hallitsemiseksi. Koneissa on kuitenkin usein myös muita vaaroja. Niihin varautumisesta muistutetaan käyttöasetuksissa: Koneen suojusten ja turvalaitteiden on luotettavasti ja tarkoituksenmukaisesti suojattava siltä vaaralta tai niiltä vaaroilta, joita varten ne on asennettu. Joidenkin vaarojen arvioimisesta ja niistä aiheutuvien riskien hallitsemisesta on yksityiskohtaisia ohjeista standardeissa, katso esimerkiksi SFS-EN 626 Koneiden päästämien vaaraa aiheuttavien aineiden terveysriskien vähentäminen. SFS-EN 1093 Vaaraa aiheuttavien ilmassa kulkeutuvien aineiden päästöjen arviointi. SFS-EN ISO Suositeltava käytäntö vähämeluisten koneiden ja laitteiden suunnittelemiseksi. SFS-EN Koneiden säteilypäästöjen riskien arviointi ja vähentäminen. SFS-EN ISO Lämpöolojen ergonomia. Arviointimenetelmät pintoihin koskettamisen vaikutuksista ihmiseen. 8

9 3.3 Lujuus Suojusten lujuuden on oltava riittävä kestämään niihin kohdistuvat kuormitukset. Suojusten on aina kestettävä niitä vasten horjahtaminen ja niistä tuen ottaminen horjahtamistilanteessa. Suojus ei saa mennä rikki eikä saa antaa periksi niin paljon, että sen ohi voisi yltää vaarakohtaan. Jos suojus on sen muotoinen ja sellaisessa kohdassa, että sen päälle voidaan astua, sen on kestettävä vähintään N suuruinen voima. Se vastaa suunnilleen 120 kg painavan ihmisen astumista suojuksen päälle. Automaattisilla työstökoneilla on varauduttava siihen, että ohjelmavirheen tai väärään kohtaan asetetun työkalun vuoksi tapahtuu törmäyksiä, jotka saavat aikaan työkalun tai työkappaleen irtoamisen tai särkymisen. Koneen suojusten on kestettävä tällaiset sinkoamiset. Kuva 1. Sorvin suojaikkuna on kestänyt siihen osuneen iskun. Kestävyys on nyt kuitenkin heikentynyt ja näkyvyys huonontunut. Siksi tällaisissa tapauksissa suojaikkuna on vaihdettava välittömästi uuteen. Vastaavia sinkoutumisvaaroja on muissakin koneissa. Esimerkiksi puunkorjuukoneen (hakkuukoneen) ohjaamon ikkunoiden ja peltien on kestettävä katkenneesta teräketjusta sinkoutuvat palaset. Suojusten lujuutta ja muita suojusten yleisiä ominaisuuksia käsitellään standardissa SFS-EN 953. Työstökonestandardeissa on yksityiskohtaisia vaatimuksia suojusten lujuudesta, katso esimerkiksi SFS-EN sorveista tai SFS-EN hiomakoneista. 3.4 Eivät aiheuta lisävaaraa Tapaturmia on sattunut, kun avattuna ollut suuri ja raskas suojus on yllättäen romahtanut takaisin kiinni ja sormet tai muu kehon osa on jäänyt väliin. Tällaisten vahinkojen estämiseksi suurien suojusten avaaminen ja avattuna pysyminen on suunniteltava tapahtumaan hallitusti. Apuna voi käyttää esimerkiksi mekaanisia jousia (kuva 2), kaasujousia tai vastapainoja. Tarvittaessa avattuna pysyminen on varmistettava salvalla, johon suojus lukittuu avaamisen yhteydessä. Jos suuria suojuksia avataan ja suljetaan konevoimalla, liikkuvasta suojuksesta ihmiseen kohdistuva voima ei saa olla niin suuri, että siitä aiheutuisi vahinkoa. 9

10 Suojusstandardissa SFS-EN 953 esitettävä ihmiseen kohdistuvan voiman raja-arvo on 75 N. Joissain tutkimuksissa on esitetty vielä pienempiä arvoja, esimerkiksi Japanissa 60 N. Vaatimus voidaan toteuttaa tuntoreunalla (kuva 3) tai käyttämällä suojuksen siirtämiseen vain pientä voimaa. Jos sulkemiseen käytetään kaksinkäsinhallintalaitetta, käyttäjä itse on pois vaarakohdasta, mutta joku toinen voi jäädä puristuksiin. Kuva 2. Vankka jousi (osoitettu nuolella) estää suuren suojuksen hallitsemattoman kiinni romahtamisen. Muuten suojus on huono, koska sen ohi yltää helposti vaarakohtiin. Kuva 3. Konevoimalla sulkeutuvan suojuksen tuntoreuna pysäyttää suojuksen liikkeen, kun se osuu esteeseen. Tuntoreunoja koskevista vaatimuksista katso SFS-EN ISO Riittävä etäisyys vaarakohtaan Kurottaminen aukkojen läpi ja esteiden ohi Suojusten etäisyyden vaarakohdasta on oltava sellainen, että suojuksessa (esim. suojaverkossa) olevien aukkojen läpi ei voi yltää vaarakohtaan tarkoituksella yrittämälläkään. Ulottumisen mahdolliseksi tekeviä aukkoja ei saa myöskään olla suojuksen ja koneen rakenteiden välissä eikä tietenkään koneen rakenteissakaan. Ulottuminen saa myöskään olla mahdollista suojusten tai koneen rakenteiden yli. Yksityiskohtaiset vaatimukset vaarakohtiin ulottumisen estämiseksi esitetään turvaetäisyysstandardissa SFS-EN ISO Taulukossa 2 on joitain esimerkkejä tarvittavista etäisyyksistä aukkojen läpi kurotettaessa. Taulukko 2. Esimerkkejä vaadittavista turvaetäisyyksistä. Neliömäinen aukko Pitkänomainen aukko Aukon läpimitta Vaadittava Aukon leveys Vaadittava 10

11 etäisyys etäisyys mm 120 mm mm 100 mm mm 200 mm mm 120 mm mm 850 mm mm 850 mm Pysäyttävän turvalaitteen etäisyys Monet turvalaitteet toimivat siten, että ne havaitsevat vaarakohdan suuntaan menossa olevan ihmisen tai kehon osan, tavallisesti käden. Kun havainto saadaan, ohjausjärjestelmä pysäyttää koneen vaaralliset liikkeet tai muun vaarallisen toiminnan. Tällaisia turvalaitteita (lähestymispysäyttimiä) käytettäessä koneen liikkeiden on pysähdyttävä ennen kuin vaarakohtaan ehtiminen on mahdollista. Turvalaitteen tarvittavaa vähimmäisetäisyyttä koskevat vaatimukset esitetään standardissa SFS- EN ISO Standardin mukaan vähimmäisetäisyys (S) lasketaan kaavasta S = K x T + C, jossa K on nopeus, jolla vaaraa lähestytään. Kävelynopeutena käytetään mm/s ja käden liikkeen nopeutena mm/s. T on pysähtymiseen kuluva kokonaisaika C on matka, jonka käsi voi olla menossa vaarakohdan suuntaan ennen kuin turvalaite sen havaitsee. Tiheäsäteisellä valoverholla (havaitsemiskyky 14 mm) C:n arvo on 0. Muun tyyppisten turvalaitteiden C:n arvoja on standardissa SFS-EN ISO Koneen toimintaan kytketyllä avattavalla suojuksella C:n arvo riippuu siitä minkä verran suojus voi olla raollaan ennen kuin pysähtymiskäsky syntyy. Jos aukko on 20 mm tai suurempi, C:n arvo on 850 mm (katso edellä taulukko 2). Katso myös kuvassa 15 oleva esimerkki liian paljon aukeavasta suojuksesta. 3.6 Näkyvyys työkohteisiin Kun työkohteeseen vaaditaan hyvää näkyvyyttä ja kun työntekijän tai työntekijän käden on oltava usein vaarakohdassa koneen ollessa pysähtyneenä, on sopivaa käyttää jotain valosähköistä turvalaitetta, esimerkiksi valoverhoa, koneen pysäyttämiseen ja pysähtyneenä pysymisen varmistamiseen. Sellaisen turvalaitteen valinta edellyttää, että koneesta ei ole sinkoavien osien vaaraa ja että siitä ei aiheudu kovaa melua tai muita ympäristöön leviäviä päästöjä. Fyysistä estettä (suojusta) käytettäessä riittävä näkyvyys saadaan useimmiten aikaan käyttämällä verkkoa, jonka silmäkoko on enintään 40 mm. Sellaisen läpi näkee kohtalaisen hyvin ja turvaetäisyydeksi riittää 200 mm. Parhaiten verkosta näkyy läpi, kun langat ovat heijastamatonta mustaa väriä. Jos tarvitaan umpinaista suojusta ja näkyvyyttä, on käytettävä iskuja ja taivutusta kestävää muovia (esim. polykarbonaattia) tai muovin ja lasin yhdistelmää (esimerkki kuvassa 1). Pölyisessä tai roiskeisessa ympäristössä on huolehdittava helposta puhdistettavuudesta. 11

12 3.7 Kunnossapito, asetukset ja vastaavat toimenpiteet Suojukset ja turvalaitteet on ensisijaisesti suunniteltava niin, että kunnossapito, puhdistus, säätö, työkalun vaihto ja muut vastaavat toimenpiteet voidaan tehdä koneen ollessa pysähtyneenä taikka suojuksia poistamatta ja turvalaitteiden ollessa toiminnassa. Läheskään aina nämä ensisijaiset vaihtoehdot eivät ole mahdollisia. Silloin koneessa on oltava erityinen käyttötapa, jolla turvataan vähintäänkin siedettävä turvallisuus erilaisissa erikoistilanteissa. Tällainen käyttötapa toteutetaan normaalisti niin, että vain koneen hitaat liikkeet ovat mahdollisia ja niin, että liike tapahtuu vain, kun liikettä ohjaavaan hallintaelimeen vaikutetaan (pakkokäyttö). Yksityiskohtaisempia vaatimuksia tällaisen erityisen käyttötavan ominaisuuksille on koneasetuksen liitteen 1 kohdassa Vielä tarkempia vaatimuksia on tiettyjä koneita koskevissa standardeissa. Esimerkiksi puristinstandardeissa vaaditaan, että työkalujen liikkeen nopeuden on oltava alle 10 mm/s, kun normaali turvalaite (tavallisesti valoverho tai kaksinkäsinhallintalaite) on pois toiminnasta. 3.8 Pysyttävä lujasti paikallaan Luotettava paikoillaan pysyminen on tärkeää, jotta suojaukseen ei muodostu aukkopaikkoja, joiden kautta olisi mahdollista päästä tai ulottua vaarakohtaan. Standardissa SFS-EN ISO on erityisiä vaatimuksia suojusten asemantuntoelimien ja ohjauskappaleiden luotettavalle paikoillaan pysymiselle, katso kohta Ohittamisen tai toimimattomaksi tekemisen estäminen Vaatimus ohittamisen tai toimimattomaksi tekemisen estämisestä liittyy edellä mainittuun ennakoitavissa olevaan väärinkäyttöön (kohta 1.2.2). Lukuisat tapaturmat ovat osoittaneet, että suojuksia tai turvalaitteita on poistettu tai tehty toimimattomaksi, jotta joku koneen yhteydessä tarpeellinen toimenpide on saatu tehtyä. Joskus toimimattomaksi tekemiseen on ollut tavallaan pakko, koska kone on suunniteltu niin huonosti, että jotkut silloin tällöin tehtäväksi tulevat toiminnot eivät ole mahdollisia muuta kuin turvatoiminto mitätöimällä. Muissa tapauksissa toiminta on saattanut olla nopeampaa ja helpompaa mutta riskialtista kun turvatoiminto on mitätöity. Kuvassa 4 on esimerkki koneen toimintaan kytketyn suojuksen asemantuntoelimen ohittamisesta aiheutuneesta kuolemaan johtaneesta tapaturmasta. Asemantuntoelin ( turvakytkin ) on ollut virheellisesti omalla jousellaan toimiva, koska sen mitätöiminen on onnistunut helposti teippaamalla. 12

13 Tapaturmaraportista: Sitten NN poisti koneen radan alapuoleiset kaksi sivupeltiä. Sivupeltien takana oli alipainepumppu ja -putket. NN teippasi toisen suojapellin turvakytkimen kiinni, jotta kone toimi vian etsinnän aikana ilman suojapeltiä. TOT 6:2007 ( Kuva 4. Vikaa etsimässä olleen henkilön pää jäi puristuksiin, kun kone teki yllättävän liikkeen. Koneen toimintaan kytkettyjen avattavien suojusten toimimattomaksi tekemisen estämistä käsitellään perusteellisesti standardissa SFS-EN ISO ; katso tämän muistion kohta KONEEN TOIMINTAAN KYTKETYT AVATTAVAT SUOJUKSET 4.1 Perusvaatimukset Säädöksistä Koneen toimintaan kytketty avattava suojus on koneiden tavallisin turvalaite. Koneasetuksen liitteessä 1 tällaiselle turvalaitteelle esitetään seuraavat perusvaatimukset: Toimintaankytketyt avattavat suojukset Toimintaankytkettyjen avattavien suojusten on mahdollisuuksien mukaan jäätävä kiinni koneeseen, kun ne ovat auki, ja oltava suunniteltu ja rakennettu siten, että niitä voidaan säätää ainoastaan tarkoituksellisin toimenpitein. Toimintaankytketyissä avattavissa suojuksissa on oltava toimintaankytkentälaite, joka estää koneen vaarallisten toimintojen käynnistymisen, kunnes suojus on kiinni, ja antaa pysäytyskäskyn, kun suojus ei enää ole kiinni. Jos käyttäjä voi ulottua vaaravyöhykkeelle, ennen kuin koneen vaarallisista toiminnoista aiheutuva riski on poistunut, avattavissa suojuksissa on toimintaankytkentälaitteen lisäksi oltava suojuksen lukituslaite, joka estää koneen vaarallisten toimintojen käynnistymisen, kunnes suojus on kiinni ja lukittu, ja pitää suojuksen kiinni ja lukittuna, 13

14 4.1.2 Pysähtyminen ja pysähtyneenä pysyminen kunnes koneen vaarallisista toiminnoista aiheutuva tapaturmariski on poistunut. Toimintaankytketyt avattavat suojukset on suunniteltava siten, että yhdenkin niiden komponentin puuttuminen tai vikaantuminen estää koneen vaarallisten toimintojen käynnistymisen tai pysäyttää ne. Pysähtymisen ja pysähtyneenä pysymisen luotettavuutta voidaan tarkastella koneiden sähkölaitteistostandardin SFS-EN kohdassa määriteltävien pysäytysluokkien avulla. Luokissa 0 ja 1 pysäytystoimintojen lopputulos on koneen ja sen osien liikkumattomuus ja energiansyötön katkaiseminen koneen toimilaitteisiin (moottoreihin, painesylintereihin yms.). Luokassa 2 liikkeet ovat pysähtyneet, mutta energiansyöttöä ei ole katkaistu. Turvalaitteen aikaan saaman pysäytyksen on normaalisti oltava luokan 0 tai luokan 1 pysäytys. Silloin energiansyöttö on katkaistu ja odottamattoman käynnistymisen todennäköisyys on pieni. Niin kuin koneasetuksen liitteen 1 kohdassa sanotaan, luokan 2 pysäytystä (asetuksessa toiminnallinen pysäytys) voidaan myös tarvittaessa käyttää. Silloin pysähtyneenä pysymistä on kuitenkin luotettavasti ylläpidettävä ja valvottava. Useimmiten tämä tarkoittaa turvallisuustarkoituksiin suunniteltujen ja tyyppitarkastettujen taajuusmuuttajakäyttöjen käyttämistä. Katso lisäksi odottamattoman käynnistymisen estämistä koskeva standardi SFS-EN Standardi SFS-EN ISO Alkujaan vuodelta 1995 Suojusten kytkentää koneen toimintaan käsittelevä standardi SFS-EN 1088 on alkujaan vahvistettu vuonna Tämä eurooppalaisen standardi vahvistettiin myös saman sisältöiseksi kansainväliseksi standardiksi ISO vuonna Standardissa on joitakin aina noudatettavia perusvaatimuksia sekä erilaisia vaihtoehtoja, joista suunnittelijan on valittava sopivin. Standardi käsittelee pääasiassa perinteisiä sähkömekaanisia asemantuntoelimiä (rajakytkimiä). Standardiin tehtiin lisäys A1 vuonna Näissä uusissa vaatimuksissa käsitellään vaatimuksia toimimattomaksi tekemisen mahdollisuuksien minimoimiseksi. Standardista tulee uusi merkittävästi uusittu versio vuonna Standardin tunnus tulee olemaan SFS-EN ISO Edelliseen versioon verrattuna uusia asioita ovat mm. seuraavat: Määritelmät täsmentyvät. Mukaan on otettu uudenlaisia komponentteja ja käsitteitä ja niiden nimityksiä, esimerkiksi o Tyypin 1, 2, 3 ja 4 toimintaankytkentälaitteet o Koodaus 14

15 o Hätävapautus, ulospääsyvapautus ja lisävapautusmahdollisuus (emergency release, escape release, auxiliary release) SFS-EN 1088 käsitteli pääasiassa perinteisiä sähkömekaanisia asemantuntoelimiä. Uudessa standardissa käsitellään myös koskettamatta toimivia laitteita. Varautumista ennakoitavissa olevaan väärinkäyttöön on täsmennetty. Ohjausjärjestelmää koskevia esimerkkejä on lisätty. Opastavia liitteitä on muutenkin päivitetty. Standardi käsittelee suojusten kytkentää koneen toimintaan energianlähteestä riippumatta. Käytännössä vaatimukset kuitenkin soveltuvat lähinnä sähköisille komponenteille ja järjestelmille Määritelmistä Kuvissa 5 ja 6 määritellään erityyppisten toimintaankytkentälaitteiden osat. Standardia ei ole vielä julkaistu suomeksi, joten lopullisessa standardissa suomenkieliset termit voivat vielä muuttua. Siksi mukana ovat myös standardissa käytettävät englanninkieliset nimet. 1. Suojus (guard) 2. Toimintaankytkentälaite (interlocking device) 3. Vaikuttaja (actuator) 4. Asemantuntokytkin (position switch) 5. Vaikutusjärjestelmä (actuating system) 6. Lähtöjärjestelmä (output system) Kuva 5. Liukuvaan suojukseen yhteydessä olevan rullaviputyyppiseen toimintaankytkentälaitteeseen liittyvät termit. Laite on esimerkki pakkotoimisesta kytkimestä. Kun liukuvaa suojusta ryhdytään avaamaan, ohjauskappale (vaikuttaja) siirtää rullavipua ja vivun liike välittyy suoraan (ilman jousia) avautuviin koskettimiin. Standardissa määritellään neljä toimintaankytkentälaitteiden tyyppiä. Vähän yksinkertaistaen tyypit ovat seuraavat: Tyyppi 1 Mekaanisesti vaikutettava koodaamaton Tyyppi 2 Mekaanisesti vaikutettava koodattu Tyyppi 3 Koskettamatta vaikutettava koodaamaton Tyyppi 4 Koskettamatta vaikutettava koodattu 15

16 Taulukossa 3 on yhteenveto standardissa käsiteltävistä asemantuntoelimistä. Taulukko 3. Asemantuntokytkimien vaihtoehtoja Vaikuttamistapa Vaikuttaja Tyyppi Mekaaninen Fyysinen Kiertyvä ohjauskappale Koodaamaton Tyyppi 1 kosketus tai voima Suoraviivaisesti liikkuva ohjauskappale Sarana Kieli (muotoiltu Koodattu Tyyppi 2 vaikuttaja) Siirtoavain Koskettamatta Induktiivinen Sopiva rautakappale Koodaamaton Tyyppi 3 toimiva Magneettinen Magneetti tai solenoidi Kapasitiivinen Joku kappale Ultraääni Joku kappale Optinen Joku kappale Magneettinen Koodattu magneetti Koodattu Tyyppi 4 Radiotaajuinen Koodattu radiotaajuinen tunniste (rfid) Optinen Koodattu optinen tunniste Muut toimintaankytkentälaitteet Koodaus tarkoittaa standardissa melko vaatimatonta toimenpidettä. Esimerkiksi tavallista kielityyppisen kytkimen kieltä pidetään koodattuna, koska sen tietty muoto estää kytkimen käyttämisen ruuvitaltalla tai jolloin muulla tavallisella välineellä. Kuvissa 8 ja 19 on esimerkkejä tällaisista yhden koodin kielistä. Koodauksen tasoja määritellään kolme seuraavasti: 1 9 erilaista koodia: matala taso erilaista koodia: keskitaso yli erilaista koodia: korkea taso. 16

17 Koodaamaton ohjauskappaleella vaikutettava (tyyppi 1). Suojus on kiinni. Koodattu kielellä vaikutettava (tyyp17pi 2). Suojus on auki. Koodattu tai koodaamaton koskettamatta toimiva (tyyppi 3 tai 4). Suojus on kiinni. Merkintöjen selitykset: 1. Avattava suojus (movable guard) 2. Toimintaankytkentälaite (interlocking device) 3. Vaikuttaja (actuator), esimerkiksi ohjauskappale, kieli tai rfdi-tunniste 4. Asemantuntokytkin (position switch) 5. Vaikutusjärjestelmä (actuating system) 6. Lähtöjärjestelmä (output system) d Liikkeen suunta Kuva 6. Esimerkkejä eri tyyppisistä toimintaankytkentälaitteista 4.3 Toimintaan kytkennän periaatteet Koskettimien pakkoavautuminen Koskettimien pakkoavautuminen ilman jousien välitystä on ohjausjärjestelmästandardissa SFS-EN ISO esitettävä tärkeä hyvin koeteltu turvallisuusperiaate. Siksi ensisijaisesti on käytettävä sellaisia toimintaankytkentälaitteita, joissa tämä periaate toteutuu. Tavallisimmat sovellukset ovat ohjauskappaleella vaikutettavat kytkimet. Ohjauskappale (vaikuttaja, actuator) on saranoidun luukun saranapuolella (kuva 7) tai liukuvassa suojuksessa (kuvat 5 ja 25.b). Toinen tavallinen sovellus on kielityyppinen kytkin. Kun kieli vedetään ulos kotelosta, liike välittyy suoraan koskettimiin (kuva 8). Myös suoraan saranaan rakennetuissa toimintaankytkentälaitteissa (kuvat 9 ja 27) käytetään koskettimien pakkoavautumista. 17

18 Kuva 7. Kun luukkua avataan, ohjauskappale pyörähtää ja painaa rullapään ja tapin sisään. Liike välittyy suoraan avautuviin koskettimiin. Kuva 8. Kielellä mekaanisesti vaikutettavassa asemantuntokytkimessä ulos vedettävän kielen (2) liike välittyy avautuviin koskettimiin. Kuva 9. Saranaan kiinteästi liitetyn toimintaankytkentälaitteen koskettimet ovat pakkoavautuvia. Etuna on myös se, että tällaisen laitteen turvatoiminnon tahallinen mitätöiminen ei ole helposti mahdollista. 18

19 4.3.2 Muut kuin pakkoavautuvat toimintaankytkentälaitteet Muissa toimintaankytkentälaitteissa koskettimien avautuminen perustuu jouseen, magneettiin tai sähkömagneettiseen voimaan. Pakkoavautumisen puuttumisen vuoksi niitä olisi pääsääntöisesti käytettävä vain yhdessä pakkoavautuvien toimintaankytkentälaitteiden kanssa. Standardissa vaaditaan erikseen, että koodaamatonta mekaanisesti vaikutettavaa jousellaan avautuvaa toimintaankytkentälaitetta (esimerkki kuvassa 10) saa käyttää vain yhdessä pakkoavautuvan laitteen kanssa. Kuva 10. Kun suojus avataan, jousi työntää tapin ulos ja samalla koskettimet avautuvat. Koskettimien hitsautuminen tai tapin takertuminen saa aikaan vaarallisen vikaantumisen: kone voi käynnistyä, vaikka suojus on auki. Tällainen kytkin on myös liian helposti tahallaan kiilattavissa sellaiseen asentoon, joka mahdollistaa koneen käynnin suojuksen ollessa avattuna. Muita kuin mekaanisesti vaikutettavia toimintaankytkentälaitteita voi käyttää niiden ominaisuuksien mukaisiin sovelluksiin. Turvallisuustarkoituksiin suunniteltujen kytkimien ominaisuuksia käsitellään standardissa SFS-EN [Requirements for proximity devices with defined behaviour under fault conditions (PDF)]. Standardissa kytkimet jaetaan tyyppeihin PDF-T (testing), PDF-S (Single fault safety) ja PDF-M (Monitoring). Tyypit vastaavat karkeasti ohjausjärjestelmästandardin SFS- EN ISO luokkia 2, 3 ja 4. Standardin SFS-EN uudessa versiossa (vahvistetaan vuonna 2013) turvallisuustarkoituksiin suunnitellut lähestymiskytkimet määritellään standardin SFS-EN ISO suoritustasojen (a, b, c, d ja e) mukaisesti. Kuhunkin sovellukseen on valittava toimintaankytkentälaite, joka kelpaa suoritustasolle, joka on katsottu tarpeelliseksi turvatoiminnon toteuttamiseksi. Vikaantumisen todennäköisyyteen liittyvän suoritustason lisäksi on tarkasteltava laitteen toimintaperiaatteen sopivuutta suunniteltuun tarkoitukseen. Myös turvatoiminnon helpon mitätöimisen on oltava estetty. 19

20 4.4 Toimintaankytkentälaitteiden perusvaatimuksia Standardissa on joukko kaikkia toimintaankytkentälaitteita koskevia yleisiä vaatimuksia. Ne koskevat mm. luotettavaa kiinnittämistä ja paikoillaan pysymistä (kuva 11) ja odotettavissa olevien mekaanisten rasitusten kestämistä. Asemantuntoelimiä ei saa käyttää suojuksen sulkeutumisliikkeen pysäyttämiseen ellei niitä ole nimenomaan suunniteltu sellaista rasitusta kestämään. Kuva 11. Soikeiden reikien avulla kytkimen paikkaa voidaan hienosäätää. Kun säätö on tehty, kytkin kiinnitetään pysyvästi paikoilleen pyöreistä rei'istä (osoitettu nuolilla). 4.5 Lukinnalla varustettu ja ilman lukintaa oleva kytkentä koneen toimintaan Standardi erittelee seuraavassa esitettävät kolme eri tapaa suojusten kytkemiseksi koneen toimintaan. Kaaviollisesti tavat esitetään kuvissa 12, 13 ja Ilman lukintaa oleva suojuksen kytkentä koneen toimintaan Suojuksen voi avata missä koneen toiminnan vaiheessa tahansa. Avaamisesta syntyy pysähtymiskäsky. Koneen vaarallisten toimintojen on lakattava ennen kuin vaarakohtaan on mahdollista ehtiä. Tarvittavasta vähimmäisetäisyydestä katso kohta Koneen käynnistäminen ei saa olla mahdollista, kun suojus on auki. Suojuksen sulkeminen ei saa käynnistää konetta. Suurien järjestelmien yhteydessä tarvitaan lisäksi kuittaus sulkemisen jälkeen (katso kohta 4.8). Suojus on suljettu Kone voi käydä Suojuksen avaaminen Pysähtymiskäsky 20

21 Suojus on auki Koneen käynnistäminen ei ole mahdollista Kuva 12. Ilman lukintaa oleva avattavan suojuksen kytkentä koneen toimintaan. Suojuksen sulkemisen jälkeen koneen käynnistäminen uudelleen on mahdollista Ilman ehtoja olevalla lukinnalla varustettu suojuksen kytkentä koneen toimintaan Suojuksen lukinnan voi avata missä koneen toiminnan vaiheessa tahansa. Lukinnan avaamisesta syntyy pysähtymiskäsky, vaikka suojus on edelleen suljettuna. Suojuksen avaaminen tunnistetaan vielä erikseen (kuva 13). Koneen vaarallisten toimintojen on lakattava ennen kuin vaarakohtaan on mahdollista ehtiä. Tarvittavasta vähimmäisetäisyydestä katso kohta Kone voidaan käynnistää vain, kun suojus on suljettu ja lukittu. Suojus on suljettu ja lukittu Kone voi käydä 21

22 Lukinnan avaus Pysähtymiskäsky Suojuksen avaaminen Suojus on auki ja lukitsematta Suojuksen avaamisen tunnistus Koneen käynnistäminen ei ole mahdollista Kuva 13. Ilman ehtoja olevalla lukinnalla varustettu suojuksen kytkentä koneen toimintaan. Kone voidaan käynnistää uudelleen, kun suojus on suljettu ja lukittu Ehdollisella lukinnalla varustettu suojuksen kytkentä koneen toimintaan Suojuksen lukinnan voi avata vain, kun kone on pysähtyneenä. Lukinnan avaaminen ja suojuksen avaaminen tunnistetaan erikseen (kuva 14). Kone voidaan käynnistää vain, kun suojus on suljettu ja lukittu. Koska suojus voidaan avata vain liikkeiden ollessa pysähtyneenä (tai muun vaaran poistuneena), kohdan mukaista vähimmäisetäisyyttä ei tarvita. Vaatimukset kohdan mukaisista turvaetäisyyksistä on silti tietenkin täytettävä. Suojus on suljettu ja lukittu Kone voi käydä Pysähtymiskäsky Kone pysähtyy Lukinnan avaaminen Lukinnan avaamisen tunnistus Suojuksen avaaminen Suojuksen avaamisen tunnistus Suojus on auki ja lukitsematta Koneen käynnistäminen ei ole mahdollista Kuva 14. Ehdollisella lukinnalla varustettu avattavan suojuksen kytkentä koneen toimintaan. Kone voidaan käynnistää uudelleen, kun suojus on suljettu ja lukittu. 4.6 Ilman lukintaa oleva kytkentä koneen toimintaan Ilman lukintaa olevien suojusten turvallisuustoiminnon periaatteena on se, että liikkeet pysähtyvät niin nopeasti, että käsi tai ihminen kokonaisuudessaan ei ehdi vaarakohtaan ennen liikkeiden pysähtymistä. 22

23 Tarvittavan etäisyyden laskemista käsitellään edellä kohdassa Laskentakaavasta näkyy, että jos suojusta voidaan avata jonkin verran ennen kuin pysähtymiskäsky syntyy, tarvittavasta etäisyydestä tulee varsin pitkä. Suojusta avattaessa syntyvä aukko on pitkänomainen, jolloin taulukosta 2 nähdään, että jos suojus voi olla auki yli 20 mm ennen kuin pysähtymiskäsky syntyy (esimerkki kuvassa 15), etäisyyden vaarakohtaan on oltava 850 mm plus pysähtymiseen kuluvan ajan perusteella laskettava matka. Pienemmälläkin aukolla lisämatka (laskentakaavassa C) on otettava huomioon. Jos suojuksen aukko voi olla esimerkiksi 10 mm ennen pysähtymiskäskyn syntymistä, lisämatka on 100 mm. Kuva 15. Tätä suojusta oli mahdollista avata 30 mm ennen pysähtymiskäskyn syntymistä. Pysähtymiseen kuluva aika oli 80 ms. Vaadittava etäisyys (S) on tällöin mm/s x 0,08 s mm = mm. Kuvastakin näkyy, että etäisyysvaatimus ei lähimainkaan täyty. 23

24 4.7 Lukinnan toteuttaminen Lukinnan toteuttamisen vaihtoehdot Standardissa esitetään neljä eri vaihtoehtoa (a d) lukinnan toteuttamiselle. Vaihtoehdot esitetään kaavamaisesti kuvassa 16. a) Lukinta jousella Lukinnan avaaminen ulkoisella voimalla b) Lukinta ulkoisella voimalla Lukinnan avaaminen ulkoisella voimalla c) Lukinta ulkoisella voimalla Lukinnan avaaminen jousella d) Lukinta ulkoisella Lukinnan avautuminen voimalla ulkoisen voiman hävitessä Kuva 16. Lukinnan toteuttamisperiaatteet. 24

25 4.7.2 Perusvaatimus lukinnalle Energian häviäminen johtaa usein koneen pysähtymisajan huomattavaan pidentymiseen. Jos lukinta avautuu energian hävitessä (vaihtoehdot c ja d), seurauksena on usein mahdollisuus päästä vaarakohtaan koneen vaarallisten liikkeiden aikana. Siksi lukinta on normaalisti toteutettava vaihtoehtojen a) tai b) mukaisesti: a. Jousella lukkoon, vapautus ulkopuolisella energialla (sähkö, paineilma ) tai b. Sekä lukinta että vapautus ulkopuolisella energialla. Standardissa esitettävä sähkömagneettisen lukinnan vaihtoehto d) on lähinnä teoreettinen. Se samoin kuin vaihtoehto c) aiheuttaa lukinnan avautumisen energian hävitessä. Lisäksi se ei täytä muitakaan standardissa esitettäviä vaatimuksia. Standardi mm. edellyttää, että lukintaa ei saa olla mahdollista avata ilman sorkkarautaa tai muita järeitä työkaluja. Markkinoilla olevien sähkömagneettisten lukkojen avaamiseen tarvittavat voimat ovat tällä hetkellä enimmillään noin 600 N. Standardin liitteessä I on esimerkkejä ihmisen eri asennoissa aikaan saamista voimista (kuva 17). Kun mukaan otetaan jalkojen ja vartalon lihakset, lukinnan avaamiseen käytettävissä oleva voima on eri asennoissa N. Kuva 17. Tässä asennossa voimaa löytyy1 100 N. Standardin liitteessä I on lisää esimerkkejä eri asennoissa tuotettavissa olevista lihasvoimista. Sähkömagneettisen lukon väkisin auki repiminen on koneasetuksessa tarkoitettavaa kohtuudella ennakoitavissa olevaa väärinkäyttöä. Mekaanisen lukon väkisin avaaminen rikkoo lukon ja konetta ei ole mahdollista käynnistää, kun lukko on rikki. Sähkömagneettinen lukinta sen sijaa säilyy käyttökunnossa väkisin avaamisen jälkeen ja kone voidaan uudelleen käynnistää, kun suojus on pantu takaisin kiinni. Siksi kynnys sähkömagneettisen lukon väkisin avaamiselle on paljon pienempi kuin mekaanisen lukon särkemiselle. Mekaanisen lukinnan toteuttamiseksi vaaditaan muotolukinta. Se tarkoittaa, että avaamista vastustamassa on mekaaninen riittävän lujaksi mitoitettu rakenneosa. Kitka ja voima yksin eivät riitä lukinnan toteuttamiseen. Jotta eri vaihtoehdot olisivat turvallisuuden kannalta samanarvoiset, sähkömagneettisen lukon avaamiseen tarvittavan voiman pitäisi olla selvästi suurempi kuin 25

26 4.7.3 Lukinnan valvonta mihin ihminen lihaksillaan pystyy. Sellaisia avattaviin suojuksiin soveltuvia lukkoja ei ainakaan toistaiseksi ole markkinoilla. Sähkömagneettinen lukinta voi kuitenkin tulla kysymykseen joissain erityistapauksissa. Sellainen voi olla esimerkiksi suojus, jonka voi avata vain siinä olevasta nupista vetämällä ja nuppi on niin pieni, että siitä voi ottaa kiinni vain sormilla. Suojuksen lukittuna olemista on valvottava. Valvonnan toteutuksen on tuotettava ohjausjärjestelmään signaali, joka täyttää turvatoiminnon toteuttamiselle asetetut suoritustasovaatimukset. Koneen käynnistäminen saa olla mahdollista vain, kun suojus on kiinni ja lukittu. Kuvissa 18 ja 19 on esimerkkejä suojuksen ja lukinnan valvonnasta. Katso myös kuva 30. Suojus kiinni Suojus auki Kuva 18. Asemantuntokytkin C 1 tunnistaa suojuksen asennon ja kytkin C2 tunnistaa lukkotapin asennon. Lukkotappi pääsee siirtymään lukinta-asentoon vain suojuksen ollessa suljettuna. Kun suojus on auki, suojuksen takana oleva vaara on muuttunut vaarattomaksi (liikkeet ovat pysähtyneet tai muu vaara on poistunut). 26

27 1 Vaikuttaja (kieli) a) Suojus on suljettu ja lukittu 2 Lukkotappi b) Suojus on suljettu, mutta ei ole lukittu 3 Vaikutusjärjestelmä c) Suojus on auki Kuva 19. Suojuksen asennon ja lukinnan yhdistetyn valvonnan periaate. Lukkotappi voi siirtyä lukinta-asentoon vain, kun suojus on kiinni ja suojuksessa kiinni oleva kieli on siirtänyt pyörähtävän kappaleen (kuvassa numero 3) sellaiseen asentoon, että lukkotappi mahtuu siirtymään koloonsa. Kuvassa näkyvä kieli on tavallinen vakiokieli, joka sopii saman valmistajan saman tyyppisiin kytkimiin, Koodien luku on tällöin 1 ja turvatoiminto on mitätöitävissä ylimääräistä irtokieltä käyttämällä. Koneen käynnistäminen saa olla mahdollista vain, kun valvonta havaitsee suojuksen olevan kiinni ja lukkotapin olevan kokonaan ulkona tarkoitetussa kohdassa (= suojus on lukittu). Lukkotappi saa päästä liikkumaan uloimpaan asentoonsa (lukintaasentoon) vain, kun suojus on suljettuna Lukinnan avaamismahdollisuuksia Normaalisti lukinta on avattavissa, kun kone on pysähtyneenä turvallisesti (pysäytysluokista katso kohta 4.1.2). Kun ihminen mahtuu kokonaan suljetun ja lukitun suojuksen (esim. aidassa olevan oven) sisäpuolelle, lukinta on voitava avata sisäpuolelta ilman työkaluja. Tätä nimitetään ulospääsyvapautukseksi (escape release). Jos on varauduttava siihen, että lukinta on saatava nopeasti auki koneen ollessa käynnissä (esim. tulipalotilanteessa), lukinnassa voi olla ilman työkaluja käytettävissä oleva hätävapautus (emergency release). Lukinnan avaamisen on saatava aikaan pysäytyskäsky. Riskien arvioinnissa on otettava huomioon, että tällöin saattaa olla mahdollista päästä koneen vaarakohtiin koneen osien vielä liikkuessa. Lisäksi on mietittävä onko mahdollista, että joku tahallaan tai erehdyksessä vapauttaa lukinnan tästä hätävapautuselimestä ja mitä siitä saattaa seurata. 27

28 Jos komponentin tai ohjausjärjestelmän vika tai joku vastaava syy estää lukinnan normaalin avaamisen, lukinta voi olla vapautettavissa työkaluja käyttämällä (auxiliary release). 4.8 Kuittaus Suurissa konejärjestelmissä koneen toimintaan kytketty suojus (esim. aidassa oleva ovi) mahtuu sulkeutumaan, kun ihminen on vaaravyöhykkeellä. Useimmiten vaaravyöhykettä ei valvota millään läsnäolon jatkuvasti tunnistavalla turvalaitteella. Siksi on mahdollista, että suojus suljetaan ja kone käynnistetään, vaikka joku on vielä vaaravyöhykkeellä. Tällaisen vaaratilanteen todennäköisyyden pienentämiseksi järjestelmässä on oltava erillinen kuittaus. Kuittaus on tehtävä suojuksen sulkemisen jälkeen. Kuittauspainikkeen on oltava sellaisessa paikassa, josta on kunnollinen näkyvyys koko vaaravyöhykkeelle. Tarvittaessa riittävä näkyvyys on varmistettava peileillä tai kamerajärjestelmillä. Joskus voi olla tarpeen myös useamman kuittauspainikkeen käyttäminen. Kuvassa 20 on tästä yksi esimerkki. Kuva 20. Kun kuittauspaikasta ei ole näkyvyyttä koko vaaravyöhykkeelle, voidaan käyttää kahta kuittauspainiketta. Alueelta poistuttaessa on ensin käytävä painamassa takaseinällä olevaa painiketta (1). Sen jälkeen on tietty aika poistua alueelta, sulkea toimintaan kytketty ovi ja painaa toista kuittauspainiketta (2). Tällä tavalla on mahdollista varmistaa, että ketään ei ole jäänyt näkymättömiin koneiden ja rakenteiden taakse. 28

29 Kuittaus poistaa ohjausjärjestelmässä olevan pysäytyskäskyn, mutta kuittaus ei saa käynnistää konetta. Kuittauksesta tarkemmin katso standardin SFS-EN ISO kohta Toimintaankytkentälaitteen valinta Niin kuin kohdasta ja taulukosta 3 käy selville, valittavana on hyvin eri tyyppisiä toimintaankytkentälaitteita. Valintaa pyritään helpottamaan standardin liitteillä. Liitteissä esitellään eri tyyppiset toimintaankytkentälaitteet, kuvataan niiden toimintaperiaate ja kerrotaan keskeiset ominaisuudet. Luotettavuutta ja turvallisuutta vikatilanteissa ja tahallisen mitätöinnin estämistä käsitellään erikseen. Lisäksi on otettava huomioon millaisiin olosuhteisiin laitteet tulevat (lämpötila, tärinä, kolhut, puhdistusmenetelmät, epäpuhtaudet). Esimerkiksi kielityyppinen kytkin on sopimaton pölyisiin olosuhteisiin (kuva 21). Jos konetta pestään painevedellä, tarvitaan vesitiivis asemantuntokytkin. Kuva 21. Pölyisessä ympäristössä kytkimen aukkoon kertyvä pöly saattaa muuttaa kytkimen toimimattomaksi tai aiheuttaa sen vikaantumisen Turvatoiminnon tahallisen mitätöinnin estäminen Ei houkutusta turvatoiminnon mitätöintiin Ennakoitavissa oleva väärinkäyttöä käsitellään yleisesti edellä kohdassa Asia on tärkeä koneen toimintaan kytkettyjen avattavien suojusten yhteydessä. Tapaturmien selvittelyjen yhteydessä ja työpaikoilla tehdyissä tarkastuksissa on todettu, että asemantuntoelimiä mitätöidään usein. Silloin koneen käyttö on mahdollista suojuksen auki olleessa tai kone voi käynnistyä odottamatta, vaikka suojus on avoinna. Yksi esimerkki sattuneesta vakavasta tapaturmasta on kuvassa 4. Kuvassa 22 on puolestaan vakavien tapaturmien jälkeen otettuja kuvia, joissa näkyy turvatoiminnon mitätöiminen irtokielellä. 29

30 Kieli on irrotettu suojuksesta ja työnnetty kytkinkotelon sisään ja sidottu rautalangalla. Tapaturma sattui, kun suojaovi oli auki ja työntekijä oli vaarakohdassa ja kone käynnistyi yllättäen. Kunnossapidon työntekijällä on nippu erilaisten turvalaitteiden ja suojusten ohittamiseen tarkoitettuja kieliä ja avaimia. Tapaturma sattui säädettäessä käynnissä olevaa konetta suojuksen auki ollessa. Sormien välissä esiteltävä kieli oli työnnettynä kytkinkoteloon. Kuva 22. Avattavan suojuksen turvatoiminnon mitätöiminen on johtanut vakaviin tapaturmiin. Turvatoiminnon mitätöinnin syynä on usein koneen ohjausjärjestelmän puute tai muu suunnitteluvirhe: kaikkia koneella tehtäviä toimintoja ei pysty tekemään tai tekeminen on hyvin hankalaa, jos suojuksen turvatoimintoa ei mitätöidä. Kone on suunniteltava niin, että houkutus toimintaankytkentälaitteiden mitätöimiseksi on mahdollisimman pieni. Toimintaankytkentälaitteen on häirittävä mahdollisimman vähän koneen käyttöä ja koneella tehtäviä muita toimenpiteitä, jotta houkutusta sen mitätöimiseen ei syntyisi. Standardissa on liite H, jonka tarkoitus on auttaa arvioimaan miten suuri houkutus käyttäjällä voi olla avattavan suojuksen turvatoiminnon mitätöimiseen. Liite on tehty automaattisille metallintyöstökoneille. Seuraavat luettelot perustuvat standardin liitteeseen, mutta olen kirjoittanut ne yleisemmin sovellettavissa olevaan muotoon. Huomioon otettavia työtehtäviä Aloitusvalmistelut Ohjelman testaaminen Asetus, säätö, työkalujen vaihto Automaattikäyttö, käsikäyttö ja muut käyttötavat Varsinainen tuotanto Lastujen, purun tai muun syntyvän roskan tai jätteiden poistaminen Työstettävän tai muuten käsiteltävän kappaleen asettaminen tai poistaminen Näytteen otto tai mittaaminen Huolto ja kunnossapito 30

31 Vian haku tai muut ongelmatilanteet Mahdollisia syitä turvatoiminnon mitätöimiseksi (koneen käyttö suojus avattuna tai poistettuna) Työ on tehtävissä helpommin Työ sujuu nopeammin, parempi tuottavuus, ehkä parempi palkkakin Poikkeuksellinen käsiteltävä tuote tai erikoistyökalu vaatii suojuksen poistamista tai auki olemista Parempi tarkkuus, työvaihe on paremmin seurattavissa ja säädettävissä Parempi näkyvyys tai parempi äänien kuuluminen Fyysinen rasitus on pienempi Parempi työasento, paremmat työliikkeet Tuotannon keskeytyksen välttäminen Helpompi jatkaminen keskeytyksen jälkeen Katso myös koneturvallisuuden perusstandardin SFS-EN ISO kohta Siinä luetellaan syitä, joiden vuoksi käyttäjä saattaa yrittää turvatoiminnon mitätöimistä Tahallisen mitätöinnin estäminen Jo vuoden 2007 lisäyksessä A1 standardiin SFS-EN 1088 tiukennettiin vaatimuksia, joiden tarkoituksena on estää toimintaankytkentälaitteiden tahallinen mitätöinti. Tässä standardin uudessa versiossa vaatimukset täsmentyvät ja tiukentuvat entisestään. Luotettavuuden ja helpon mitätöinnin estämiseksi vuoksi perusvaatimuksia (mekaanisesti vaikutettavien kytkimien koskettimien pakkoavautuminen, kunnollinen asennus yms.). on aina noudatettava. Näiden lisäksi on usein tarpeen käyttää yhtä tai useampaa seuraavista toimenpiteistä: Pääsyn estäminen toimintaankytkentälaitteen eri osiin o estämällä ulottuminen (esimerkki kuvassa 23) o suojaamalla koteloilla (kuva 24) o sijoittamalla näkymättömiin. Toimintaankytkentälaitteen mitätöimisen estäminen helposti käsillä olevilla esineillä (esim. kielityyppisen kytkimen kielellä, teipillä, narulla, nippusiteellä tai kolikolla) o käyttämällä koodausta o valitsemalla oikean tyyppinen toimintaankytkentälaite; katso kuvat 9, 25, 26 ja 27. Toimintaankytkentälaitteen osien irrottamisen tai sijainnin muuttamisen estäminen käyttämällä pysyvää kiinnitystä (hitsaus, liimaus, niittaus, yksisuuntaiset ruuvit ). Kuvassa 28 on esimerkki erikoistyökalun käyttämisestä ruuvin avaamiseen. Mitätöinnin estäminen ohjausjärjestelmässä olevalla valvonnalla, esimerkiksi o valvomalla, että suojus avataan tietyssä koneen toimintavaiheessa o vaatimalla käyttäjältä suojuksen avaamista ja sulkemista tietyin väliajoin. Jos toimenpidettä ei tehdä, kone pysähtyy o valvomalla, että kahdennetut kytkimet avautuvat ja sulkeutuvat tarkoitetulla tavalla. 31