Zasady doboru urządzeń blokujących sprzężonych z osłonami

Dobór urządzenia sprzężonego z ruchomą osłoną blokującą z ryglowaniem lub bez jest z punktu widzenia Bezpieczeństwa Maszyn bardzo istotny (szczegóły → PN-EN ISO 14119).
Urządzenia sprzężone z osłonami zbudowane są w taki sposób, że na części stałej systemu osłony ruchomej mocowany jest sam czujnik a na części ruchomej mocowany jest aktywator, który pobudza czujnik. Gdy osłona nie jest zamknięta wówczas urządzenie blokujące generuje komendę zatrzymania. Na rynku dostępnych jest bardzo wiele różnych typów takich urządzeń – powstaje zatem pytanie, które urządzenie należy wybrać i w jaki sposób? Dla uproszczenia zajmę się w tym artykule urządzeniami bez ryglowania.
Przy doborze takich urządzeń należy wziąć pod uwagę następujące aspekty:

  • warunki użytkowania maszyny i urządzenia,
  • występujące zagrożenia w maszynie,
  • ciężkość możliwych obrażeń,
  • prawdopodobieństwo usterki w urządzeniu blokującym,
  • całkowity czas zatrzymania maszyny,
  • wymagany poziom Performance Level PL
  • informacje o użytkowaniu
  • dla typu 4 urządzeń – środki zapobiegawcze przed sparowaniem aktywatora w sposób nieograniczony przez operatora nie posiadającego wymaganej wiedzy nt. temat i specjalistycznych narzędzi.

W rodzinie urządzeń sprzężonych z osłonami można wyróżnić cztery podstawowe typy:
1. Typ 1 – mechaniczna/kontaktowa zasada działania – aktywator niekodowany.
2. Typ 2 – mechaniczna/kontaktowa zasada działania – aktywator kodowany.
3. Typ 3– bezkontaktowa zasada działania – aktywator niekodowany.
4. Typ 4 – bezkontaktowa zasada działania – aktywator kodowany.
Typ urządzenia sprzężonego z osłoną charakteryzuje sposób pracy urządzenia, odporność na manipulacje i tym samym ew. konieczność stosowania dalszych sposobów ochrony przed nią, czy wrażliwość na sposób montażu.
Urządzenia sprzężone z osłonami można również podzielić wg poziomu ich kodowania:
1. Niski poziom – liczba dostępnych różnych aktywatorów w zakresie do 9.
2. Średni poziom – liczba dostępnych różnych aktywatorów w zakresie 10-1000.
3. Wysoki poziom – liczba dostępnych różnych aktywatorów w zakresie powyżej 1000.
Poziom kodowania jest środkiem zapobiegającym manipulacjom. Ogólnie rzecz biorąc zawsze należy rozważyć środki zapobiegające manipulacjom, jednakże im wyższy poziom kodowania tym mniej należy ich przedsięwziąć. Przy doborze właściwego urządzenia sprzężonego z osłoną należy zatem rozważyć motywację do obejścia urządzenia. Na zwiększenie motywacji do obejścia wpływ mają takie czynniki jak:

  • utrudnianie pracy maszyny przez urządzenie blokujące, w szczególności podczas konserwacji i napraw,
  • zmniejszenie funkcjonalności maszyny.

Jeżeli motywacja zachodzi (szczegóły – PN-EN ISO 14119 –Annex H) wówczas należy zastosować wytrzymałe systemy mocowania urządzenia i przede wszystkim stosować się do instrukcji producenta urządzenia i sprawdzić, czy jest możliwe zminimalizowanie możliwości obejścia urządzenia. Jeżeli motywacja zachodzi w dalszym ciągu wówczas należy zastosować dodatkowe środki minimalizacji obejścia takie jak:

  • Zapobieganie dostępowi do elementów urządzenia blokującego poprzez montaż poza zasięgiem, stosowanie dodatkowych osłon na urządzeniach bądź mocowanie w ukrytych miejscach.
  • Zapobieganie demontażowi lub zmianie pozycji urządzenia dzięki mocowaniu poprzez spawanie, klejenie albo stosowanie śrub jednorazowych.
  • Monitorowanie obejścia urządzenia w układzie sterowania.

Przy montażu czujników i aktywatorów urządzeń sprzężonych z osłonami należy zapewnić, że uniemożliwione jest zmienienie ich pozycji. W tym celu stosowane elementy mocujące powinny być niezawodne i wytrzymałe a ich usunięcie powinno wymagać użycia narzędzia. Urządzenia typu 1 powinny być po zamocowaniu zabezpieczone przed zmianą pozycji np. za pomocą trzpieni lub kołków. Należy, w dający się przewidzieć sposób, zapobiegać możliwości manipulacji przy tych urządzeniach. Urządzenia te nie powinny również samoistnie się poluzować i być chronione przed zniszczeniem. Nie powinny one również być używane jako mechaniczny stop dla osłony, o ile producent nie dopuszcza takiej możliwości.
Osłony z urządzeniami sprzężonymi opisanymi powyżej powinny być również zainstalowane w odpowiedniej odległości od strefy zagrożenia. Ze względu na to, że urządzenia te nie posiadają systemu ryglowania osłony w pozycji zamkniętej należy wziąć pod uwagę czas zatrzymania (dobiegu) maszyny na skutek otwarcia danej osłony ruchomej i montaż osłony w takiej odległości od strefy zagrożenia, że nie będzie możliwe dosięgnięcie do niej dopóki maszyna jest w ruchu (szczegóły → PN-EN ISO 13855).
W celu zapewnienia, że funkcja sterowania związana z bezpieczeństwem z urządzeniem sprzężonym z osłoną spełnia wymagania niezawodności, wyjścia urządzeń sprzężonych z osłonami powinny być połączone we właściwy sposób w układzie sterowania związanym z bezpieczeństwem (szczegóły → PN-EN ISO 13849-1/PN-EN 62061).
Normy i przepisy:
PN-EN ISO 14119:2014-03 Bezpieczeństwo maszyn – Urządzenia blokujące sprzężone z osłonami – Zasady projektowania i doboru
PN-EN ISO 13849-1:2008 Bezpieczeństwo maszyn – Elementy systemów sterowania związane z bezpieczeństwem – Część 1: Ogólne zasady projektowania
PN-EN 62061:2008/A1:2013-06 Bezpieczeństwo maszyn – Bezpieczeństwo funkcjonalne elektrycznych, elektronicznych i elektronicznych programowalnych systemów sterowania związanych z bezpieczeństwem
PN-EN ISO 13855:2010 Bezpieczeństwo maszyn – Umiejscowienie technicznych środków ochronnych ze względu na prędkości zbliżania się części ciała człowieka
Źródło: Eltron