1. Wstęp
Systemy stosowane przy pakowaniu żywności, jak również produktów nieżywnościowych, są uzależnione od rozmaitych czynników, z których podstawowe znaczenie dla wyboru systemu pakowania mają:
n przewidywane do zastosowania materiały opakowaniowe lub opakowania, jak np.: butelki i słoje szklane, puszki i tuby metalowe lub składane, słoje, kubki i tacki z tworzyw sztucznych, pudła tekturowe, torby i worki papierowe, torby i torebki z tworzyw sztucznych, owinięcia w papier, laminaty lub w folie termozgrzewalne albo termokurczliwe i inne;
n postać produktów przewidywanych do pakowania, jak np.: mieszaniny cieczy i gazów lub ciał stałych, ciecze, produkty półpłynne, półstałe i sypkie oraz produkty uformowane, a także opakowania jednostkowe lub zbiorcze;
n specjalne wymagania stawiane opakowaniom, jak np.: zabezpieczenie produktu przed procesami zachodzącymi w atmosferze tlenu, zachowanie warunków aseptycznych przy
pakowaniu produktu, umożliwienie przeprowadzenia obróbki termicznej produktu w opakowaniu i inne.
Zastosowane systemy pakowania mają zasadniczy wpływ na rozwiązania konstrukcyjne maszyn pakujących i urządzeń pomocniczych do pakowania żywności.
W obszarze maszyn do formowania, dozowania i konfekcjonowania produktów wyodrębnić można:
n maszyny do formowania produktów stałych lub półstałych z owinięciem w papier lub folię;
n maszyny do dozowania produktów gęstych lub półpłynnych;
n maszyny do rozlewu produktów płynnych;
n maszyny do pakowania produktów sypkich;
n maszyny do pakowania produktów pojedynczych lub porcji;
n maszyny do zamykania opakowań;
n maszyny do etykietowania opakowań;
n maszyny do opakowań zbiorczych i paletyzacji.
Przyjęto podział systemów pakowania w oparciu o podstawowe funkcje jednostkowe występujące w systemach pakowania żywności, a mianowicie:
n formowanie opakowań;
n przygotowywanie i podawanie opakowań poprzednio uformowanych;
n dozowanie produktów do opakowań jednostkowych;
n owijanie produktów i opakowań;
n zamykanie opakowań;
n grupowanie opakowań jednostkowych i formowanie opakowań zbiorczych oraz funkcje dodatkowe (kontrola masy produktu, ewakuacja powietrza, magazynowanie, etykietowanie, nadruk kodów i inne).
Maszyny i urządzenia do realizacji jednofunkcyjnych systemów pakowania znajdują pewne zastosowanie, jednak często nie nożna rozdzielić poszczególnych funkcji jednostkowych występujących równocześnie, jak np. formowanie i zamykanie torebek z folii łączonych na gorąco, zamykanie opakowań połączone z ewakuacją powietrza, dozowanie produktów półpłynnych połączone z owijaniem, itp. Ze względu na rosnące znaczenie poziomu mechanizacji i automatyzacji procesów pakowania, w praktyce przemysłowej największy udział mają maszyny i linie wielofunkcyjne, łączące kilka funkcji jednostkowych.
2. Wymagania bezpieczeństwa
W ostatnich latach produkowanych jest coraz więcej w dużym stopniu zautomatyzowanych maszyn pakujących oraz maszyn do produkcji opakowań, działalność rozpoczęło również wielu polskich producentów. Różnorodność opakowań i metod pakowania sprawia, iż w licznych przypadkach maszyny o specjalistycznym zastosowaniu wytwarzane są przez producentów o niewielkim doświadczeniu w dziedzinie bezpieczeństwa. Bardzo często stosowanie zasad bezpieczeństwa w maszynach związane jest z większymi kosztami wytwarzania, a co za tym idzie – wyższą ceną. Ze względu na dużą konkurencję na rynku maszyn opakowaniowych pojawiać się mogą przypadki zaniechania przez producentów spełnienia podstawowych wymagań bezpieczeństwa, takich jak osłony, wyłączniki awaryjne, w celu obniżenia kosztów.
Maszyny lub urządzenia stosowane w procesach produkcyjnych stwarzają szereg zagrożeń i są potencjalną przyczyną poważnych urazów. Spełnienie wymagań bezpieczeństwa związane jest z bezpośrednio z jakością oraz niezawodnością produkowanych i użytkowanych maszyn. Niezawodność maszyny jest to zdolność do bezawaryjnego wykonywania wymaganej funkcji w określonych warunkach przez określony czas.
Każda sytuacja awaryjna lub zakłócenie w pracy może powodować bezpośredni wzrost ryzyka urazów lub pogorszenia stanu zdrowia obsługi – związane jest to z koniecznością ingerencji w normalnie niedostępne strefy o podwyższonym stopniu zagrożenia.
Szeroko pojęte bezpieczeństwo wiąże się również z wydajnością: ergonomiczne rozwiązania funkcji maszyny wpływają bezpośrednio na zmniejszenie uciążliwości obsługi i zmniejszają prawdopodobieństwo popełnienia przez człowieka pomyłki w każdej fazie użytkowania. Niezawodność i jakość maszyn pakujących nie tylko zmniejsza ryzyko urazów, ale także straty w pakowanych produktach oraz stosowanych materiałach opakowaniowych, powstałe podczas awarii.
Maszyny pakujące, w tym do formowania, napełniania i zamykania, wykorzystywane są w coraz liczniejszych gałęziach przemysłu. Charakteryzują się one często dużą ilością elementów ruchomych, transportowych i formujących. W przypadkach maszyn przewidzianych do przygotowania i przetwarzania żywności powstaje dodatkowe zagrożenie spowodowane zakażeniem czy zarażeniem.
Maszyn stosowanych w przetwórstwie spożywczym dotyczą dodatkowe wymagania mające na celu zachowanie właściwych warunków higienicznych pakowanych produktów. Materiały i konstrukcja powinny umożliwiać doprowadzenie maszyny do czystości przed każdym użyciem, a elementy mające kontakt z pakowanym produktem winny spełniać wymogi dopuszczenia do kontaktu z żywnością. Powierzchnie i ich połączenia muszą być gładkie, bez krawędzi czy szczelin, w których mogłyby zalegać materiały organiczne. Wyeliminowane powinny być wszelkie występy i wgłębienia oraz połączenia z zastosowaniem wkrętów lub nitów, chyba że jest to technicznie nieodzowne. Wskazane jest także, aby elementy stykające się z żywnością dawały się zdejmować w celu ich łatwego czyszczenia i odkażania, a powierzchnie wewnętrzne tych elementów pozwalały na dokładne oczyszczenie.
Maszyny muszą być skonstruowane i wykonane tak, aby żadne materiały eksploatacyjne, środki czyszczące oraz substancje organiczne nie miały możliwości przedostawania się do pakowanych produktów i mogły być bez przeszkód odprowadzane z maszyny.
Każdy z elementów wchodzących w skład maszyny musi spełnić liczne wymagania związane z bezpieczeństwem, które często powtarzają się dla każdego z występujących elementów. Układy sterowania maszyn pakujących winny spełniać wymagania elektryczne, ponieważ sterowanie realizowane jest przeważnie przy pomocy układów elektrycznych i elektronicznych. Część wykonawcza składająca się z elementów elektrycznych, pneumatycznych lub hydraulicznych napędu oraz mechanicznych elementów przeniesienia mocy wymaga stosowania wszelkiego typu osłon i innych zabezpieczeń konstrukcyjnych. W maszynach pakujących część wykonawcza stwarza poważne zagrożenie, ponieważ występuje tu wiele elementów transportowych, dozujących, formujących, tnących i innych, które ze względu na wykonywane funkcje nie mogą być zabezpieczone osłonami stałymi. Bezpieczeństwo tych elementów wymaga często zastosowania specjalnych rozwiązań konstrukcyjnych.
3. Nowe podejście
W krajach Unii Europejskiej w 1985 r. sformułowane i ogłoszone zostały zasady tzw. Nowego Podejścia [1, 2]. Przewidują one, iż prawnie wiążące dla krajów członkowskich wymagania techniczne są ograniczone do zasadniczych wymagań bezpieczeństwa, podczas gdy szczegółowe rozwiązania zostaną zawarte w normach i przepisach technicznych niemających charakteru obligatoryjnego. W przypadku niezgodności między normami krajowymi a obligatoryjnymi wymaganiami wprowadzono zasadę harmonizacji przepisów narodowych, tak by zapewniały one osiągnięcie wspólnie uzgodnionych celów bezpieczeństwa.
Wyroby spełniające wymagania Dyrektyw Nowego Podejścia powinny mieć naniesiony znak CE, gwarantujący im swob
odny dostęp do rynku krajów Unii Europejskiej.
Jedną z Dyrektyw Nowego Podejścia jest Dyrektywa maszynowa 2006/42/WE [3], mająca na celu:
n zapewnienie, aby na rynkach państw członkowskich UE pojawiały się i były dopuszczane do użytkowania wyłącznie maszyny bezpieczne;
n zharmonizowanie krajowych przepisów z zakresu projektowania i produkcji maszyn, a przez to zlikwidowanie na terenie państw UE ograniczeń i utrudnień w swobodnym przepływie maszyn spełniających wymagania Dyrektywy.
Normy zharmonizowane są to normy opracowane i ustanowione na podstawie mandatu udzielonego przez Komisję, przez europejskie instytucje normalizacyjne CEN (Comité Européen de Normalisation – Europejski Komitet Normalizacyjny), CENELEC (Comité Européen de Normalisation Électrotechnique – Europejski Komitet Normalizacyjny Elektrotechniki) precyzujące w całości lub częściowo zasadnicze wymagania bezpieczeństwa zawarte w Dyrektywie. Normy zharmonizowane wyznaczają akceptowalny poziom bezpieczeństwa technicznego. Ich stosowanie nie jest obligatoryjne, producent może w każdym przypadku użyć innych środków dla wykazania zgodności z zasadniczymi wymaganiami Dyrektywy. Niemniej jednak, w takim przypadku powinien osiągnąć poziom bezpieczeństwa wyrobu co najmniej równoważny z poziomem określonym w normach zharmonizowanych. Przyjęcie przez Polskę norm zharmonizowanych jest szczególnie istotne dla rodzimego przemysłu, ich stosowanie stwarza bowiem domniemanie zgodności wyrobu z zasadniczymi wymaganiami dyrektyw.
4. Normy PN-EN dotyczące maszyn pakujących
Prace normalizacyjne w ramach CEN/CENELEC prowadzone są według całego programu opracowania norm. Program ten podzielono na kilka kategorii w celu uniknięcia powtórzeń, a także stworzenia struktury logicznej umożliwiającej szybkie opracowanie norm i ułatwienia powiązania wzajemnych odniesień pomiędzy różnymi normami.
Obowiązuje następująca hierarchia norm:
n normy typu A (podstawowe normy bezpieczeństwa) zawierają pojęcia podstawowe, zasady projektowania oraz ogólne zagadnienia mające zastosowanie do wszystkich maszyn;
n normy typu B (grupowe [tematyczne] normy bezpieczeństwa) dotyczące określonego aspektu bezpieczeństwa lub określonego rodzaju urządzeń służących bezpieczeństwu, które mogą być stosowane w wielu różnych maszynach:
n normy typu B1 odnoszą się do poszczególnych aspektów bezpieczeństwa (np. odległości bezpieczeństwa, temperatur powierzchni, hałasu);
n normy typu B2 odnoszą się do urządzeń służących bezpieczeństwu (np. urządzenia oburęcznego sterowania, urządzenia blokujące, urządzenia czułe na nacisk, osłony);
n normy typu C (normy dotyczące bezpieczeństwa maszyn) zawierają szczegółowe wymagania dla określonej maszyny lub grupy maszyn.
Wymagania bezpieczeństwa zostały ujęte w zagadnieniach realizowanych w Polskim Komitecie Normalizacyjnym przez Komitet Techniczny nr 162 ds. Logistyki, Kodów Kreskowych i Gospodarki Magazynowej. W ramach działalności normalizacyjnej KT nr 162 wdrożono do zbioru Polskich Norm osiem norm opracowanych przez Komitet 146, dotyczących bezpieczeństwa maszyn pakujących:
n PN-EN 415-1:2014 Bezpieczeństwo maszyn pakujących – Terminologia i klasyfikacja maszyn pakujących i wyposażenia dodatkowego;
n PN-EN 415-2:2003 Bezpieczeństwo maszyn pakujących – Maszyny pakujące do wstępnie ukształtowanych opakowań sztywnych;
n PN-EN 415-3+A1:2010 Bezpieczeństwo maszyn pakujących – Maszyny formujące, napełniające i zamykające;
n PN-EN 415-4:2003 Bezpieczeństwo maszyn pakujących – Paletyzatory i depaletyzatory;
n PN-EN 415-5+A1:2010 Bezpieczeństwo maszyn pakujących – Owijarki (norma w wersji oryginalnej);
n PN-EN 415-6:2013 Bezpieczeństwo maszyn pakujących – Owijarki do paletowych jednostek ładunkowych (norma w wersji oryginalnej);
n PN-EN 415-7+A1:2008 Bezpieczeństwo maszyn pakujących – Załadowarki i wyładowarki (norma w wersji oryginalnej);
n PN-EN 415-8:2008 Bezpieczeństwo maszyn pakujących – Maszyny do taśmowania (norma w wersji oryginalnej).
W niniejszym opracowaniu przedstawione zostaną trzy normy w największym zakresie obejmujące bezpieczeństwo maszyn w przemyśle spożywczym: PN-EN 415-1:2014, PN-EN 415-2:2003 oraz PN-EN 415-3+A1:2010.
4.1 PN-EN 415-1:2014 Bezpieczeństwo maszyn pakujących – Terminologia i klasyfikacja maszyn pakujących i wyposażenia dodatkowego
W normie omówiono szeroki zakres stosowania maszyn pakujących w różnych gałęziach przemysłu, który niesie za sobą różnego rodzaju ryzyko i jest potencjalną przyczyną poważnych uszkodzeń ciała.
Mimo ogromnej różnorodności maszyn pakujących do tej pory nie istniała jednak uzgodniona międzynarodowa nomenklatura. Prowadziło to do niejasności podczas sporządzania raportów z wypadków, a także przy interpretowaniu statystyk wypadków oraz statystyk handlowych. Celem niniejszej normy jest więc jednoznaczne określenie i zdefiniowanie każdej z grup maszyn pakujących. Najczyściej nazwy te są już w powszechnym użyciu, jednak w niektórych przypadkach potocznie stosowana nazwa jest wieloznaczna, jest ona nazwą fabryczną lub używa się jej do określenia kilku istotnie różniących się typów maszyn.
W normie określono definicje i terminologię oraz sklasyfikowano 12 podstawowych grup maszyn pakujących:
n maszyny do dozowania i napełniania;
n maszyny do zamykania;
n maszyny do etykietowania, ozdabiania i znakowania;
n maszyny do czyszczenia, sterylizacji, chłodzenia i suszenia;
n maszyny do napełniania i zamykania;
n maszyny i urządzenia kontrolujące;
n maszyny do obsługi pojemników i elementów opakowań;
n maszyny do formowania, napełniania i zamykania;
n maszyny do formowania, napełniania i zamykania opakowań tekturowych;
n maszyny do owijania;
n maszyny do opakowań grupowych;
n maszyny formujące, rozformowujące i zabezpieczające palety lub jednostki ładunkowe.
W załączniku A (informacyjnym) wymienionej normy umieszczono alfabetyczny spis wszystkich maszyn pakujących omówionych w siedmiu częściach norm PN-EN 415. Ryzyko i wymagania bezpieczeństwa dla większości maszyn pakujących zdefiniowanych w niniejszej normie można odnaleźć w dalszych częściach PN-EN 415. Ponadto w dokumencie zamieszczono słownik obejmujący nazwy maszyn w języku polskim, angielskim, niemieckim oraz francuskim.
4.2 PN-EN 415-2:2003 Bezpieczeństwo maszyn pakujących – Maszyny pakujące do wstępnie ukształtowanych opakowań sztywnych
W normie określono wymagania dotyczące bezpieczeństwa w odniesieniu do projektowania i produkcji maszyn pakujących do wstępnie ukształtowanych pojemników sztywnych oraz informacje, które zaleca się udostępnić użytkownikowi tych maszyn. Uwzględniono wszystkie istotne zagrożenia związane z maszynami objętymi niniejszą częścią normy (rys. 1.), z wyjątkiem zagrożeń związanych z wyposażeniem dodatkowym do usuwania gazów, urządzeniami chłodzącymi/zamrażającymi współpracującymi z maszynami pakującymi, urządzeniami zasilającymi parą maszyny pakujące, substancjami, które są pakowane (informacje zawiera załącznik C), zasadami higieny (informacje zawiera załącznik D) oraz substancjami do czyszczenia/sterylizacji (informacje zawiera załącznik E).
Istnieje szeroka gama maszyn pakujących oraz typów opakowań, które te maszyny obsługują. Rodzaje zagrożenia związane z konkretną maszyną mogą się różnić zależnie od: pakowanego produktu, wielkości paczki, użytego materiału opakowaniowego, stosowania metody pakowania z modyfikowaną atmosferą, użycia środków sterylizujących, zależnie od otoczenia, w którym zamontowana jest maszyna itd.
Wytypowano istotne zagrożenia wspólne dla wszystkich grup maszyn:
n zagrożenia mechaniczne;
n zagrożenia elektryczne;
n zagrożenia termiczne;
n zagrożenia wywoływane przez hałas;
n zagrożenia powodowane wibracją;
n zagrożenia powodowane promieniowaniem;
n zagrożenia powodowane materiałami i substancjami, które są pakowane lub używane do czyszczenia i sterylizacji;
n za
grożenia powodowane nieprzestrzeganiem zasad ergonomii;
n kombinacja zagrożeń;
n zagrożenia powodowane awarią zasilania energią;
n zagrożenia powodowane usunięciem osłon zabezpieczających lub ich nieprawidłowym ustawieniem w maszynach dostosowanych do obsługi różnych rozmiarów opakowań lub etykiet;
n zagrożenia powodowane usterkami w układach sterowania;
Oprócz wspomnianych wspólnych zagrożeń omówiono charakterystyczne zagrożenia dla konkretnej maszyny wymienionych jako typowe.
4.3 PN-EN 415-3+A1:2010 Bezpieczeństwo maszyn pakujących – Maszyny formujące, napełniające i zamykające
W normie ustalono wymagania dotyczące bezpieczeństwa dla maszyn pakujących, które formują, napełniają i zamykają opakowania, oraz dla dozowarko-napełniarek, które w szczególności są z nimi związane. Ta grupa maszyn została szczegółowo zdefiniowana, wraz ze schematami ilustrującymi przykłady zasad działania każdego typu. W normie określono typowe zagrożenia związane z określonymi maszynami, zwłaszcza dotyczące ich mechanizmów, wyposażenia elektrycznego i gorących powierzchni. Co ważne, zagrożenia związane z konkretną maszyną mogą różnić się zależnie od pakowanego produktu, wielkości opakowań, stosowanych materiałów opakowaniowych, użycia pakowania z modyfikowaną atmosferą, stosowania środków sterylizujących i wpływu otoczenia, w jakim maszyna jest zamontowana. W załączniku A (informacyjnym) zamieszczono w formie tablicy wymagania dotyczące bezpieczeństwa poszczególnych maszyn (rys. 2.).

Literatura
[1] Decyzja Parlamentu Europejskiego i Rady nr 768/2008/WE z dnia 9 lipca 2008 r. w sprawie wspólnych ram dotyczących wprowadzania produktów do obrotu, uchylająca decyzję Rady 93/465/EWG, Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej L 218/82, 13.8.2008.
[2] Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 765/2008 z dnia 9 lipca 2008 r. ustanawiające wymagania w zakresie akredytacji i nadzoru rynku odnoszące się do warunków wprowadzania produktów do obrotu i uchylające rozporządzenie (EWG) nr 339/93, Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej L 218/30, 13.8.2008.
[3] Dyrektywa 2006/42/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 17 maja 2006 r. w sprawie maszyn, zmieniająca dyrektywę 95/16/WE, Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej L 157/24, 9.6.2006.
