CAPÍTULO 15 GUARDAS PARA MAQUINAS

Las personas generalmente al pensar en “seguridad industrial” la relacionan las guardad para maquinas ya que se han dedicado más esfuerzos y recursos a las guardas para máquinas que para cualquier otro empeño en la seguridad y salud industrial. Aunque las modificaciones de las guardas de cada máquina sean pequeñas, el agregado se convierte en una tarea importante del mantenimiento de la planta, las operaciones, la compra, la programación y sobre todo en la seguridad y salud. El administrador debe enumerar las áreas con problemas, seleccionando las alternativas y el cumplimiento de las normas.

GUARDAS GENERALES PARA MÁQUINAS

El administrador también debe conocer los riesgos que comparten las maquinas, estos son considerados como riesgos mecánicos, cuales son:

• Punto de operación: El mayor número de lesiones en las máquinas ocurre en el punto de operación, donde la herramienta entra en contacto con el trabajador.

• Transmisión de potencia: Colocar guardas en las correas y en las poleas que en el punto de operación para mantenimiento de las maquinas. Estas pueden ser fácilmente ignoradas por el administrador.

• Puntos de atrapamiento durante la operación: Las máquinas que se alimentan con un material continuo generan un riesgo donde el material móvil pasa junto a las partes de las máquinas o entra en contacto con ellas. Estos se presentan donde las correas entran en contacto con las poleas y los engranes con otros engranes.

• Partes rotativas o reciprocantes de máquinas: Presentar riesgos similares a los de las correas y las poleas, y a los de los puntos de atrapamiento durante la operación, pero estas nos recuerdan otras partes de la máquina que podrían requerir guardas. Las partes que se mueven de forma intermitente resultan particularmente peligrosas ya que el operador puede olvidar que esta se moverá o que la maquina realice un movimiento accidental. Las deficiencias también don un factor para la creación de un movimiento involuntario de la máquina.

• Virutas, chispas o partes lanzadas al aire: Las máquinas lanzan virutas o chispas que se originan en el punto de operación. Los objetos arrojados al aire se dan al romperse un producto que se está fabricando o el rompimiento de alguna parte de la máquina, haciendo que este pueda proyectarse contra el operador. El operador puede ser protegido por medio de equipo de protección personal o por cubiertas o guarda de cubierta.

Existen otros tipos de riesgos como los eléctricos, el ruido y los riesgos de quemaduras. Estos serán controlados por otros métodos.

Resguardo por ubicación o distancia: Diseñar la máquina o la operación para que las partes peligrosas se coloquen en donde nadie se vea expuesto al riesgo. El girar una máquina para alejar el riesgo de los operadores se le llama “guarda por ubicación”.

• Guarda por ubicación: Protección del operador contra la zona de peligro al establecer una secuencia de operación en la que no sea necesario que el operador se acerque al peligro.

La guarda por distancia no constituye un control positivo para mantener al operador u otro personal fuera de la zona de peligro todo el tiempo.

Marcado y bloqueo:

Marcado: El trabajador de mantenimiento coloca una etiqueta en el interruptor de encendido/apagado o en la caja de control para advertir de que no se debe tocar la máquina.

Bloqueo: Proporciona una protección positiva al trabajador de mantenimiento, porque es la única persona que tiene la llave del candado.

Algunos tipos de interruptores son adecuados para el arranque y paro normales de una máquina, pero son inadecuados para asegurar que ésta no se vuelva a encender de manera accidental. Para que se consideren como bloqueo, debe desactivarse un interruptor de desconexión o un cortacircuitos para nulificar el efecto de un botón normal de presión o de un interruptor selector de arranque.

Estado mecánico cero: Los riesgos de la energía almacenada en las máquinas. Se pueden almacenar diversas formas de energía, como la presión neumática o la hidráulica, los capacitores eléctricamente cargados, la tensión o compresión en los resortes, o la energía cinética de un volante de inercia.

Para reducir este riesgo deben relevarse o restringirse las fuentes residuales de energía después de haber sido apagada para que se vuelva inofensiva. También debe relevarse la presión, liberar los resortes, bajar o bloquear los contrapesos y detener los volantes de inercia para que no puedan continuar accionando las partes móviles de la máquina.

Enclavamiento: Modificaciones que detiene las actividades operarias una máquina, es decir, cuando se realiza una operación que puede generar riesgo la maquina automáticamente detiene sus actividades.

Barras de disparo: Detienen la máquina si el operador cae dentro de la zona de peligro o la traspasa. La mano o el cuerpo del operador desvían la barra que dispara un interruptor.

Una alternativa es proveer una varilla o un alambre de disparo para que el trabajador tire de ellos para apagar la máquina.

Guardas para cuchillas de ventiladores: Una norma de seguridad requiere que las cuchillas de ventiladores tengan guardas cuyas aberturas no excedan 1/2 pulgada. Cualquier guarda reduce la eficiencia del ventilador. Además acumula aceite y pelusa generando molestias para mantenimiento o produciendo un deterioro gradual de la eficacia del ventilador.

Anclaje de máquinas: Regla de anclar la maquinaria fija al piso para evitar que “camine”, o se mueva. Este anclaje es un requisito para todas las máquinas diseñadas para una ubicación fija.

SALVAGUARDAR EL PUNTO DE OPERACIÓN

El punto de operación es la parte más peligrosa de las máquinas. Se requiere de un salvaguarda para cada configuración.

Clasificación general de los métodos de salvaguarda del punto de operación mediante guardas y dispositivos:

1. Guardas

a. Protección de dados.

b. Barreras fijas.

c. Barreras enclavadas.

d. Barreras ajustables.

2. Dispositivos

a. Compuertas.

b. Dispositivos detectores de presencia.

c. Retiradores de manos.

d. Barredores (ya no se aceptan para prensas mecánicas).

e. Retenedores.

f. Controles de dos manos.

g. Disparos de dos manos.

1. Guardas: Su función es mantener al trabajador fuera del área de peligro. Cada guarda tiene que ser removible entre cada trabajo para propósitos de mantenimiento. No deben utilizarse tuercas con orejas o dispositivos de liberación rápida para asegurar las guardas. Son mejores las tuercas y los pernos, una mejor opción son los sujetadores de cabeza hueca. La mayoría de las guardas son metálicas. Cuando un tablero de guarda tiene más de 12 pies cuadrados, se pone en riesgo su rigidez y se necesitan componentes adicionales de soporte. Un principio de guardas para máquinas es el tamaño de la máxima abertura permisible. Cuanto más se esté alejado de la zona de peligro, mayores son las aberturas en la guarda sin que generen algún problema.

Algunas guardas tienen el problema de la visibilidad a través de ellas. El negro es un color más adecuado para guardas para punto de operación. Un material transparente sería incluso mejor que el color negro.

Herramientas de mano: Son útiles para eliminar la necesidad de los operadores de meter las manos en la zona de peligro, no tienen la cualidad de las guardas o de los dispositivos para resguardar el punto de operación.

a) Protección de dados: Las maquinas cuentan con una pareja de dados que se cierran unos sobre otro. El espacio entre el dado superior y el inferior es el área de peligro y la protección de dados está diseñada para confinar sólo esta pequeña área. La guarda de protección de dados debe fabricarse a la medida para que se ajuste al dado. Esta se encuentra en el punto de operación, no permite flexibilidad en el tamaño de la malla de la guarda o en el espaciamiento de la rejilla. El tamaño máximo de la abertura es de 1/4 de pulgada limitando la visibilidad.

b) Barreras fijas: Término general para una amplia variedad de guardas que se pueden sujetar al marco de la máquina. La malla o el espaciamiento entre las barras es variable, dependiendo de la distancia de la guarda al punto de operación. Las guardas grandes de barrera fija permiten grandes distancias entre la guarda y el punto de operación.

c) Barreras enclavadas: Un enclavamiento, por lo general eléctrico, incapacita al mecanismo actuador cada vez que se abre la guarda. Sin embargo, no se requiere el enclavamiento para detener una máquina si ésta ya se ha disparado, esto proporciona una protección inadecuada al operador que trata de alimentar manualmente la máquina llamándole más adecuadamente como compuerta.

d) Barreras ajustables: Lograr que su ajuste sea muy sencillo para que sea práctico, pero no tanto como para tentar a una persona no autorizada a bloquearla o a tener acceso a través de ella.

Barreras de advertencia: No se les reconoce como guardas y no cumplen con los criterios de las guardas de mantener las manos o los dedos del operador fuera de la zona de peligro. Proporciona un recordatorio de que las manos se encuentran en peligro. El contacto con la barrera de advertencia debería de ser una indicación para retirar las manos de inmediato. Puede ocultar la vista el verdadero riesgo. También se utiliza el término para describir una simple cuerda o cadena suspendida frente a la zona de peligro.

Guardas de plantilla de guía: Tiene la función de proteger al operador y de facilitar la operación para aumentar la productividad. Están diseñadas para ajustarse a la pieza individual de trabajo y mantenerla en su posición mientras la máquina efectúa la operación y estas se mueven junto con el trabajo.

PRENSAS

Una de las máquinas de producción inherentemente más peligrosas y más útiles en la industria. Se aplica de forma ideal el epítome de “máquinas de producción en masa” cuando se requieren grandes volúmenes de productos idénticos.

Se caracteriza por el juego de dados coincidentes que se cierran uno sobre otro para cortar, dar forma, o ensamblar materiales, o para realizar una combinación de estas operaciones. El objetivo de las normas son los modelos mecánicos, accionados por volantes de inercia.

Riesgos de las prensas: Mayor número de lesiones tras su operación. Cuando se alimenta la prensa con la mano, el operador tiene el peligro de que los dados se cierran y cause un accidente amputando un dedo o mano.

El operador aprende a desarrollar su habilidad conforme el ritmo del movimiento de la prensa. El proceso comprende la coordinación ojo-mano-pie en cada ciclo. Una de las mayores causas de accidentes con las prensas es cuando el operador intenta reajustar una pieza de trabajo desalineada en el dado. Creándose así leyes y teorías para su prevención.

Diseños de las prensas: Si una prensa es una unidad de revolución completa o parcial. La mayoría es de accionamiento mecánico, aunque hay modelos de accionamiento hidráulico. Una prensa mecánica se distingue por la presencia de un volante de inercia grande y pesada que, al girar, porta la energía que se imparte al ariete cuando se acciona la prensa, entre otras muchas características que se derivan de su diseño.

Salvaguarda del punto de operación: Determinar los medios más eficaces de salvaguardar su zona más peligrosa: el punto de operación. Los métodos de salvaguarda se dividen en cuatro categorías, clasificadas de acuerdo con el grado de seguridad:

1. Métodos que prohíben al operador entrar a la zona de peligro.
2. Métodos que prohíben al operador entrar a la zona de peligro cada vez que el ariete está en movimiento.
3. Métodos que prohíben al operador entrar a la zona de peligro cuando los dados se están cerrando.
4. Métodos que no prohíben al operador entrar a la zona de peligro, pero que detienen el ariete antes que éste pueda alcanzarlo.

Guardas para prensas: Cuatro de estos tipos de guardas se usan para las prensas: protección de dados, barreras fijas, barreras enclavadas y barreras ajustables, son aceptables en las prensas mecánicas. La guarda de protección de dados se utiliza en las prensas mecánicas, la guarda de barrera fija en prensas que emplean alimentación automática de bobinas de material en cinta y eyección automática de partes terminadas, la guarda de barrera enclavada para prensa no se permite para alimentación manual. Ninguno de los cuatro tipos de guardas se permite en la alimentación manual de las prensas.

Compuertas: Abren y cierran con cada ciclo de la máquina. En contraste con las guardas de barrera enclavada, las compuertas se pueden utilizar para alimentación manual. Las compuertas se utilizan de forma casi exclusiva en las prensas mecánicas.

Tipos de compuertas:

• Tipo A: Es la más segura de las dos, porque cierra antes de que se inicie la carrera del ariete y permanece cerrada hasta que ha cesado todo movimiento del ariete.
• Tipo B: Permanecen cerradas sólo lo suficiente para evitar que el operador se introduzca en ella durante la más peligrosa carrera hacia abajo del ariete.

Dispositivos detectores de presencia: Los dispositivos electrónicos de detección forman parte en la industria de las guardas para máquinas y existen varios dispositivos para la protección del punto de operación. Deben colocarse guardas en los puntos alternos de entrada no cubiertos por el dispositivo detector para que el operador no pueda llegar al punto de operación sin disparar el dispositivo. También se puede utilizar luz ambiente para mantener los detectores en la condición de energizados todo el tiempo. La mayoría de los dispositivos detectores de presencia funcionan en las frecuencias infrarrojas.

Otro tipo de dispositivo de detección de presencia utiliza un conductor para configurar un campo electromagnético a su alrededor. Son muy prácticos para la alimentación manual en conjunción con un interruptor de pie.

Retiradores: Por medio de cables unidos mecánicamente al recorrido del ariete. Dichos cables se sujetan a las muñecas que atraen las manos del operador, retirándolas del área de peligro conforme el ariete realiza su carrera hacia abajo. Son versátiles. Se pueden utilizar virtualmente con cualquier prensa, independientemente de la fuente de potencia o tipo de embrague. Incluso con muñequeras diseñadas de forma apropiada, el ajuste adecuado es crítico.

Barredores: Dispositivos que barren las manos o brazos del operador al cerrarse los dados. Los operadores temen que el dispositivo de barrido los lesione. El dilema del diseño de estos dispositivos y la construcción de los barredores son inherentemente inadecuados como dispositivo de salvaguarda de las prensas.

Retenedores: Sólo es factible para configuraciones en las que es innecesario que el operador se introduzca en el área de peligro. Se pueden utilizar pinzas, copas de succión, u otros dispositivos de sujeción para alimentar una máquina de forma manual, incluso sin estos dispositivos e pueden alimentar a la máquina con las manos, sin necesidad de colocarlas realmente en la zona de peligro. Si las manos del operador deben entrar en la zona entre los dados, éstos son inviables como dispositivos de salvaguarda.

Controles de dos manos: Los trabajadores utilizan herramientas como un tablero o una cuerda para oprimir un control para que el operador pueda accionar la máquina con una mano y alimentarla con la otra. Esto para el aumento de la productividad, pero el control de dos manos cuenta con algunas de las características que intentan evitar que el trabajador venza al dispositivo evadiendo a su vez las normas de seguridad.

Controles contra disparos: Implica un dispositivo más sofisticado que un mero disparo para accionar la máquina. Un control de dos manos significa un dispositivo que no sólo requiere que ambas manos accionen la máquina, sino que también la detenga interrumpiendo su ciclo si los controles se sueltan prematuramente. Los controles son superiores a los disparos.

Distancias de seguridad: Imposibilitando que el trabajador se introduzca en la zona de peligro después que se ha iniciado el ciclo de la máquina. Para calcular una distancia segura

para un dispositivo detector de presencia o un control de dos manos, primero es necesario calcular el tiempo de paro de la máquina.

Monitoreo de los frenos: El tiempo de paro es muy importante para calcular la distancia permisible de seguridad para las máquinas de revolución parcial. Este depende del freno, los cuales están sujetos al desgaste. Todas las prensas de revolución parcial cuyo dispositivo de salvaguarda depende del freno, requieren de un sistema de monitoreo de los frenos para supervisarlos en cada carrera. El monitoreo de los frenos es una instalación permanente de la prensa que supervisa el exceso de recorrido.

El monitor de frenado se puede diseñar para medir el tiempo de paro o la distancia de recorrido excesivo. El sistema de frenado no debe desactivarse debido a la falla del sistema.

PROCESOS CALORÍFICOS

Considera a las quemaduras como riesgo en el punto de operación. Para que los procesos sean seguros, se aplican principios mecánicos de salvaguarda del punto de operación a los procesos donde se involucra el calor. Si el calor se vuelve más intenso, y se funde material para unir componentes, es posible que se requiera protección contra la radiación.

MÁQUINAS ESMERILADORAS

Se encuentran en casi todas las plantas de manufactura: en la línea de producción, o en el cuarto de herramientas, o en el taller de mantenimiento.

Elementos que crean mayormente los problemas:

• No mantener el portapiezas con la cercanía adecuada (menos de 1/8 de pulgada) a la rueda en las máquinas esmeriladoras no manuales.
• No mantener la guarda de lengüeta ajustada a menos de 1/4 de pulgada.
• No colocar guardas suficientes para la rueda.

El objetivo de los tres elementos es evitar este riesgo, incluyendo el requisito del ajuste del porta piezas. Una separación grande propicia que se atore la pieza de trabajo y que la rueda la arrastre hacia abajo, produciendo una severa acción de cuña.

Ya que no existe una forma de evitar el ajuste frecuente, debe iniciarse algún medio conveniente para realizar los ajustes de forma rápida y eficiente.

SIERRAS

Tienen un riesgo evidente. Aunque se respete el peligro siguen siendo causa de lesiones serias, por lo que necesitan considerarse medios para establecer guardas para los riesgos evidentes y para los sutiles.

Sierras radiales: También conocidas como sierras de brazo radial, son bastante peligrosas, además de que es difícil colocarle guardas. Otro problema con las sierras radiales es el retorno a la posición inicial. Debe montarse de manera que “el extremo frontal de la unidad esté ligeramente arriba del trasero, para hacer que la cabeza de corte regrese con suavidad a la posición de inicio cuando la libera el operador”.

Sierras de mesa: Término cotidiano para una sierra alimentada manualmente, con una sierra circular montada sobre una mesa. A diferencia de la sierra radial, el cabezal de la sierra de mesa se mantiene siempre estacionario durante el corte, mientras que el trabajo se alimenta a través de ella.

Las tres áreas con mayores problemas son las guardas de capucha, los separadores y los dedos anti rebote. La guarda de capucha, con su acción de resorte, actúa más como una barrera de advertencia, proteger al operador de los objetos lanzados al aire.

Rebote: Describe la situación en la que la sierra atrapa toda la pieza de trabajo y la lanza contra el operador. La energía del rebote proviene de la propia hoja de sierra.

La intención del separador y de los dedos anti rebote es ayudar a evitarlo. El separador mantiene abierta la entalladura del corte, o totalmente separada la parte del corte para que el material no entre en contacto con la hoja. Los dedos anti rebote, o “perros”, se diseñan para evitar el movimiento de rebote en caso que éste ocurra.

Sierras de correa: En sus operaciones es básicamente imposible colocar guardas en el punto de operación. Pero se puede resguardar la parte de la hoja que permanece sin uso.

Para ello se utiliza una guarda deslizante que se mueve hacia arriba o hacia abajo para alojar piezas de trabajo más grandes o más pequeñas.

Sierras portátiles: Están sujetas a una variante del riesgo del rechazo, excepto que lo que se rechaza es la sierra, en lugar del material. En una sierra circular portátil la guarda retráctil es mucho más importante ya que si el operador la bloquea, dejándola abierta con una pequeña cuña la sierra se vuelve muy peligrosa antes y después del corte. Para aumentar la protección, a los trabajadores se les proporcionaron guantes protectores y almohadillas para las manos y las muñecas.

Sierras de cadena: El atoramiento de la hoja puede hacer que la sierra sea rechazada y provoque lesiones severas, tal vez fatales, al operador. Una cadena roma o lubricada de forma deficiente puede hacer que la sierra se sobrecaliente y se rompa, provocando una severa lesión al operador.

Sierras de arco: Es difícil poner guardas. Se requeriría una guarda mucho más complicada que se ajustara hacia atrás y hacia delante durante cada carrera del corte. Las guardas, rieles de guardas, o las guardas por ubicación serían apropiados para este riesgo.

GUARDAS DIVERSAS PARA MÁQUINAS

Correas y poleas: Representan una buena área objetivo para el administrador de seguridad y salud, ya que puede instituir un programa de bajo costo de mejora de la seguridad dentro de la planta. No todas las correas y poleas son peligrosas. El método para eliminar riesgos de estos acoplamientos es diseñarlos de manera que cualquier perno, tuerca, o tornillo de fijación se utilice de forma paralela al eje y que estén embutidos.

Aire comprimido: Las mangueras de aire comprimido utilizadas para limpieza, con frecuencia se utilizan con boquillas para retirar las virutas de las áreas de las máquinas. Las normas de seguridad especifican que la presión del aire no debe exceder 30 libras por pulgada cuadrada.

La presión excesiva del aire en estas boquillas puede volver peligrosas las virutas lanzadas por el aire. El riesgo de las virutas voladoras es otro factor de cuidado.

MÁQUINAS Y PROCESOS VARIOS

Gatos: Es fundamental para levantar, pero la carga que soporta por lo general es mucho más estable si se transfiere a bloques seguros, retirando la carga del gato. Es necesario inspeccionar el gato a ciertos intervalos a lo largo de su vida útil, para observar signos de que necesita reparación o de que se ha gastado hasta el punto de ser peligroso.

Fluidos para el trabajo de los metales: Tienen varios riesgos de los cuales el administrador de seguridad y salud debe tener conciencia. Estos factores son la toxicidad de los componentes, los riesgos de incendio y los problemas de la disposición. Los metales pueden crecer microorganismos que se pueden transmitir por el aire durante el proceso de maquinado. Dichos microorganismos pueden tener efectos adversos en la salud del empleado. Como algunos fluidos para el trabajo de los metales tienen una alta concentración de aceite, también existe el riesgo de incendio, debido al calor generado en los procesos de maquinado.

Remoción de virutas: Puede ser una tarea peligrosa. Las virutas metálicas pueden estar afiladas como navajas y con frecuencia deben retirarse durante el propio proceso de maquinado. Durante el proceso de limpieza es frecuente utilizar aire comprimido.

ROBOTS INDUSTRIALES

Estos manejan partes de producción y las alimentan a otras máquinas. Los robots se pueden emplear para hacer más seguro el lugar de trabajo colocando máquinas con forma de brazo para los trabajos calientes, sucios, ruidosos, repetitivos y peligrosos, reservando para los humanos los trabajos que son ergonómicamente más seguros y saludables. Un robot se puede programar para moverse en una variedad de maneras infinita, y es ahí donde reside su principal riesgo de seguridad. ya que se puede programar para moverse de formas inesperadas, con variación de la velocidad y de la posición. Durante la programación de un robot industrial, la mejor protección contra las lesiones es un técnico bien capacitado y la disponibilidad de las EPO. Mantener al personal fuera de la envolvente de trabajo es una regla adecuada.