Urządzenia blokujące sprzężone z osłonami cz1, BHP pracy [ Pobierz całość w formacie PDF ]
BEZPIECZEÑSTWO PRACY 4/2003
mgr in¿. ANTONI SAULEWICZ
Centralny Instytut Ochrony Pracy
Pañstwowy Instytut Badawczy
Urz¹dzenia blokuj¹ce sprzê¿one z os³onami
Kryteria i sposób doboru
(1)
rz¹dzenia blokuj¹ce sprzê¿one
z os³onami w wielu przypad-
kach umo¿liwiaj¹ znaczne
zmniejszenie ryzyka stwarzanego przez
maszyny. Celem tego artyku³u jest przy-
bli¿enie producentom i u¿ytkownikom
maszyn w³aciwego stosowania tych
urz¹dzeñ, a w szczególnoci kryteriów
i wymagañ ich doboru. U¿yte w tym
artykule definicje specjalistycznych ter-
minów, w szczególnoci takich, jak:
urz¹dzenie blokuj¹ce (blokada), os³ona
blokuj¹ca, os³ona blokuj¹ca z urz¹dze-
niem rygluj¹cym, urz¹dzenie rygluj¹ce
os³onê, czas zatrzymania, czas dostêpu
(do strefy zagro¿enia), Czytelnik znaj-
dzie w normie PN-EN 1088:2001 [1].
Urz¹dzenia blokuj¹ce
sprzê¿one z os³onami
Rodzaje blokowania
Z przedstawionego na rysunku 1.
schematu maszyny z zaznaczonymi
mo¿liwymi poziomami wejcia sygna-
³ów zatrzymania, inicjowanych przez
urz¹dzenia blokuj¹ce wynika, ¿e mo¿-
na wyró¿niæ blokowanie sterowania
i blokowanie napêdu.
W przypadku blokowania sterowa-
nia, urz¹dzenie blokuj¹ce inicjuje sygna³
zatrzymania, który jest wprowadzany
do systemu sterowania, za dzia³anie
tego systemu powoduje od³¹czenie do-
p³ywu energii do zespo³ów napêdowych
maszyny, lub mechaniczne od³¹czenie
czêci ruchomych od zespo³ów napê-
dowych maszyny (poziom A i B na ry-
sunku 1.). Takie od³¹czenie nazywa siê
od³¹czeniem porednim.
W przypadku blokowania napêdu,
urz¹dzenie blokuj¹ce bezporednio prze-
rywa dop³yw energii do zespo³ów na-
pêdowych maszyny lub od³¹cza czêci
ruchome od zespo³ów napêdowych
maszyny (poziom C na rysunku 1.).
W tym przypadku system sterowania
nie odgrywa poredniej roli w realizacji
funkcji blokowania. Takie od³¹cze-
nie nazywa siê od³¹czeniem bez-
porednim.
Publikacja opracowana na podstawie
wyników zadañ badawczych wykonanych
w ramach projektu celowego zamawia-
nego nr 16-21 pn. Dobór i stosowanie
os³on do maszyn i urz¹dzeñ na podsta-
wie wyników analizy wypadków
j¹cego albo urz¹dzeniem osobnym. Wy-
ró¿nia siê dwa rodzaje urz¹dzeñ ryglu-
j¹cych, a mianowicie takie, w których
odryglowanie:
mo¿e byæ zainicjowane w dowol-
nym czasie (odryglowanie bezwarun-
kowe)
jest mo¿liwe tylko wtedy, gdy zo-
sta³ spe³niony warunek zaniku zagro¿e-
nia (odryglowanie warunkowe).
Na rysunku 2. znajduj¹ siê diagra-
my przedstawiaj¹ce funkcje urz¹dzeñ
blokuj¹cych bez ryglowania oraz z ry-
Rys. 1. Struktura poziomów wejcia sygna³ów
zatrzymania w maszynie [1]
Rodzaje urz¹dzeñ blokuj¹cych
Wyró¿nia siê dwa podstawowe
rodzaje urz¹dzeñ blokuj¹cych,
a mianowicie:
a) urz¹dzenia blokuj¹ce bez ryglo-
wania
b) urz¹dzenia blokuj¹ce z ryglo-
waniem.
Jeli os³ona jest sprzê¿ona
z urz¹dzeniem blokuj¹cym bez ry-
glowania, to w przypadku jej
otwarcia urz¹dzenie blokuj¹ce ini-
cjuje sygna³ zatrzymania funkcji
maszyny stwarzaj¹cych zagro¿e-
nie.
Natomiast urz¹dzenie rygluj¹ce
utrzymuje stan zamkniêcia os³ony.
Urz¹dzenie rygluj¹ce mo¿e byæ in-
tegraln¹ czêci¹ urz¹dzenia bloku-
Rys. 2. Diagramy przedstawiaj¹ce funkcje ró¿nych
urz¹dzeñ blokuj¹cych [1]
23
 BEZPIECZEÑSTWO PRACY 4/2003
glowaniem, natomiast na rysunku 3.
najwa¿niejsze aspekty funkcji urz¹dzeñ
blokuj¹cych.
Niezale¿nie od urz¹dzeñ stosowanych
do ryglowania (elektromagnes, si³ow-
nik itd.), które utrzymuj¹ os³onê w sta-
nie zamkniêcia, istotne jest zachowanie
stanu bezpieczeñstwa w przypadku
wyst¹pienia zak³óceñ, np. w razie prze-
rwy w zasilaniu energi¹ rygiel powinien
pozostawaæ w po³o¿eniu uniemo¿liwia-
j¹cym ruch os³ony.
Dobór urz¹dzenia blokuj¹cego
Zaleca siê stosowanie nastêpuj¹cych
kryteriów i sposobów doboru urz¹dze-
nia blokuj¹cego:
Kryterium 1.:
U¿ytkowanie maszy-
ny zgodne z przeznaczeniem (PN-EN
292-1:2000) [2] oraz przewidziane przez
producenta warunki eksploatacji.
Sposób:
Nale¿y przeanalizowaæ
wszelkie rozwi¹zania techniczne urz¹-
dzeñ blokuj¹cych w celu doboru urz¹-
dzenia odpowiedniego do u¿ytkowania
maszyny zgodnego z przeznaczeniem
oraz do danych warunków eksploatacji
(np. rodowisko).
Kryterium 2.:
Zagro¿enia stwarzane
przez maszynê, czas trwania ekspozy-
cji osoby na dane zagro¿enie i ciê¿koæ
mo¿liwego urazu, a tak¿e prawdopodo-
bieñstwo powstania uszkodzenia urz¹-
dzenia blokuj¹cego.
Sposób:
Aby dobraæ najw³aciwsze
urz¹dzenie blokuj¹ce do danej maszyny
u¿ytkowanej w okrelonych warunkach,
wraz z zapewnieniem warunków bez-
pieczeñstwa, nale¿y przeprowadziæ oce-
nê ryzyka (wed³ug PN-EN 1050:1999),
bior¹c pod uwagê ró¿ne rozwi¹zania
urz¹dzeñ blokuj¹cych. Ocenia siê ryzy-
ko, które mog³oby powstaæ, gdyby nie
zosta³a spe³niona funkcja bezpieczeñ-
stwa realizowana przez urz¹dzenie blo-
kuj¹ce.
Kryterium 3.:
Czas zatrzymania oraz
czas potrzebny osobie na siêgniêcie do
strefy zagro¿enia (czas dostêpu).
Sposób:
W przypadku, jeli czas za-
trzymania jest d³u¿szy od czasu potrzeb-
nego osobie na siêgniêcie do strefy za-
gro¿enia, nale¿y zastosowaæ urz¹dze-
nie blokuj¹ce z ryglowaniem, tak aby
wyeliminowaæ mo¿liwoæ takiego siê-
gniêcia.
Rys. 3. Najwa¿niejsze aspekty funkcji urz¹dzeñ blokuj¹cych [1]
PRZYK£ADY TYPOWYCH URZ¥DZEÑ BLOKUJ¥CYCH
PRZYK£AD I
PRZYK£AD III
Rys. 4. Urz¹dzenie
blokuj¹ce uruchamiane
przez os³onê obrotow¹
Rys. 5. Urz¹dzenie
blokuj¹ce urucha-
miane przez os³onê
przesuwn¹
Rys. 7. Urz¹dzenie blokuj¹ce z ryglowaniem i urz¹-
dzeniem opóniaj¹cym, uruchamianym rêcznie
Nagwintowany trzpieñ jest wkrêcany rêcznie (odry-
glowanie bezwarunkowe). Czas miêdzy rozwarciem
³¹cznika a odryglowaniem os³ony jest tak dobrany,
¿eby by³ d³u¿szy ni¿ czas potrzebny do zatrzymania
funkcji maszyny stwarzaj¹cych zagro¿enie. Otwarta
os³ona uniemo¿liwia ponowne wkrêcenie trzpienia
i tym samym zwieranie zestyków ³¹cznika.
Os³ona jest wyposa¿ona w pojedynczy czujnik po³o-
¿enia (C), prze³¹czany krzywk¹ (A) przez wymuszone
oddzia³ywanie mechaniczne krzywki na element prze-
sterowuj¹cy (B) czujnika po³o¿enia.
PRZYK£AD II
PRZYK£AD IV
Rys. 8. Urz¹dzenie blokuj¹ce z urz¹dzeniem ryglu-
j¹cym, zaryglowywanym sprê¿yn¹
Rys. 6. Urz¹dzenie blokuj¹ce ze sta³ym kluczem
W wyniku rozpoznania po³o¿enia rygla przez poje-
dynczy czujnik C, jednoczenie jest nadzorowane po-
³o¿enie os³ony przy za³o¿eniu, ¿e warunek czujnik C
nie mo¿e byæ zwarty, kiedy os³ona nie jest zamkniêta
jest spe³niony w ka¿dych okolicznociach w wyniku
poprawnego zaprojektowania uk³adu os³ona ry-
giel czujnik C. Poprawne zaprojektowanie oznacza
stosowanie wypróbowanych w praktyce rozwi¹zañ
i sprawdzonych czêci sk³adowych z uwzglêdnieniem
postanowieñ stosownych norm. Odryglowywanie, po
ust¹pieniu zagro¿enia, mo¿e byæ sterowane albo przez
urz¹dzenie opóniaj¹ce (np. przekanik czasowy), albo
przez urz¹dzenie nadzoruj¹ce stan zatrzymania ruchu.
Kombinacja zamka z ³¹cznikiem jest zainstalowana na
sta³ej czêci maszyny. Klucz jest zwi¹zany na sta³e z ru-
chom¹ os³on¹ (np. w postaci drzwi). Po obróceniu
uchwytu do pozycji wy³¹czenia jest generowany sy-
gna³ zatrzymania. Dalsze obracanie uchwytem powo-
duje odryglowanie os³ony, uwolnienie siê klucza z zam-
ka i otwarcie os³ony.
24
BEZPIECZEÑSTWO PRACY 4/2003
Kryterium 4.:
Czêstoæ otwierania
os³ony w celu dostêpu do strefy zagro-
¿enia.
Sposób:
W przypadkach wymagaj¹-
cych czêstego dostêpu, urz¹dzenie blo-
kuj¹ce powinno byæ tak dobrane, aby
stanowi³o mo¿liwie najmniejsz¹ prze-
szkodê w dzia³aniu os³ony. Czêsty do-
stêp jest wymagany np. przy normal-
nym dzia³aniu maszyny w przypadku
rêcznego podawania materia³u do ma-
szyny lub usuwania gotowego wyrobu
mo¿e on wynosiæ od kilku do kilku-
dziesiêciu razy na godzinê.
Kryterium 5.:
Aspekty zwi¹zane
z dzia³aniem maszyny
Sposób:
Steruj¹ce urz¹dzenia bloku-
j¹ce nale¿¹ do grupy zwi¹zanych z bez-
pieczeñstwem elementów systemów ste-
rowania maszyn (PN-EN 954-1:2001)
[3]. Dlatego te¿ jest konieczne, aby ste-
ruj¹ce urz¹dzenie blokuj¹ce by³o kom-
patybilne z systemem sterowania
maszyny, oraz aby by³y osi¹gniête para-
metry zwi¹zane z bezpieczeñstwem.
Je¿eli zastosowano blokowanie zasi-
lania, to elementy powinny mieæ odpo-
wiedni¹ zdolnoæ wy³¹czania, uwzglêd-
niaj¹c wszelkie przewidywalne sytuacje
(np. przeci¹¿enie).
Z praktyki wiadomo, ¿e ³¹czniki ma-
gnetyczne stosowane bez takich dodat-
kowych rodków, jak ochrona przetê¿e-
niowa, redundancja i samonadzorowanie,
s¹ z zasady nieodpowiednie do zastoso-
wañ przy blokowaniu, ze wzglêdu na ich
zawodnoæ.
Kryterium 6.:
Mo¿liwoci uczynie-
nia blokady nieskuteczn¹ (mo¿liwoci
obejcia)
Sposób:
Nale¿y dobieraæ urz¹dzenia
blokuj¹ce tak zaprojektowane, aby nie
mog³y byæ obchodzone w prosty spo-
sób. Obejcie w prosty sposób ozna-
cza zamierzone dzia³anie w celu uczy-
nienia blokady nieskuteczn¹, dokonywa-
ne rêcznie lub ³atwo dostêpnymi rod-
kami. £atwo dostêpnymi rodkami
mog¹ byæ np.:
ruby, iglice, kawa³ki blach
przedmioty codziennego u¿ytku,
np. klucze, monety.
Za sprawdzone w praktyce uwa¿a
siê nastêpuj¹ce rozwi¹zania utrudniaj¹-
ce uczynienie blokady nieskuteczn¹:
zabezpieczenie przed ³atwym
uszkodzeniem lub zniszczeniem
stosowanie urz¹dzeñ blokuj¹cych
lub systemów, które s¹ kodowane, np.
mechanicznie, elektrycznie, magnetycz-
nie lub optycznie
fizyczna przeszkoda lub os³ona za-
pobiegaj¹ca dostêpowi do urz¹dzenia
blokuj¹cego, kiedy os³ona jest otwarta.
W kolejnej publikacji, na przyk³adzie
zaistnia³ego wypadku, zostan¹ przedsta-
wione skutki jakie mo¿e spowodowaæ
niew³aciwy dobór urz¹dzeñ sprzê¿o-
nych z os³onami.
[6] PN-EN 953:1999 Maszyny. Bezpieczeñ-
stwo Os³ony Ogólne wymagania dotycz¹-
ce projektowania i budowy os³on sta³ych i ru-
chomych
[7] Rozporz¹dzenie Rady Ministrów z dnia
3 lipca 2001 r. w sprawie wymagañ zasadni-
czych dla maszyn i elementów bezpieczeñ-
stwa podlegaj¹cych ocenie zgodnoci, warun-
ków i trybu dokonywania oceny zgodnoci
oraz sposobu oznakowania tych maszyn i ele-
mentów bezpieczeñstwa (DzU nr 127, poz.
1391)
[8] Rozporz¹dzenie Rady Ministrów z dnia
20 grudnia 2002 r. zmieniaj¹ce rozporz¹dze-
nie w sprawie wymagañ zasadniczych dla
maszyn i elementów bezpieczeñstwa pod-
legaj¹cych ocenie zgodnoci, warunków i try-
bu dokonywania oceny zgodnoci oraz spo-
sobu oznakowania tych maszyn i elemen-
tów bezpieczeñstwa (DzU nr 231, poz.
1945)
[9] Bezpieczeñstwo pracy i ergonomia. Tom 1.
i 2. D. Koradecka (red. nauk.) CIOP, Warsza-
wa 1999
[10] Harms-Ringdahl L. Safety Analysis. Prin-
ciples and practice in occupational safety. EL-
SEVIER. London 1993
[11] Maszyny i inne urz¹dzenia techniczne
rodki ochrony przed zagro¿eniami mecha-
nicznymi. CIOP, Warszawa 2002
PIMIENNICTWO
[1] PN-EN 1088:2001 Maszyny. Bezpieczeñ-
stwo Urz¹dzenia blokuj¹ce sprzê¿one z os³o-
nami Zasady projektowania i doboru
[2] PN-EN 292-2:2000 Maszyny. Bezpieczeñ-
stwo Pojêcia podstawowe, ogólne zasady pro-
jektowania Zasady i wymagania techniczne
[3] PN-EN 954-1:2001 Maszyny. Bezpieczeñ-
stwo Elementy systemów sterowania zwi¹za-
ne z bezpieczeñstwem Czêæ 1: Ogólne zasa-
dy projektowania
[4] PN-IEC 1025:1994 Analiza drzewa nie-
zdatnoci (FTA)
[5] PN-EN 292-1:2000 Maszyny. Bezpieczeñ-
stwo Pojêcia podstawowe, ogólne zasady pro-
jektowania Podstawowa terminologia, me-
todologia
25
[ Pobierz całość w formacie PDF ]