Norma PN-EN ISO 14120:2016 Bezpieczeństwo maszyn. Osłony. Ogólne wymagania dotyczące projektowania i budowy osłon stałych i ruchomych (norma typu B2, tj. dotycząca środków bezpieczeństwa) zawiera lakoniczną informację o wartościach sił i energii nie powodujących urazów.
Jeżeli osłona po zatrzymaniu automatycznie się otwiera, siła zamykania nie może przekraczać 150 N, a energia osłony — 10 J; w pozostałych przypadkach, odpowiednio: 75 N i 4 J.
| dopuszczalna siła zamykania | dopuszczalna energia osłony | |
| po zatrzymaniu osłona jest otwierana automatycznie (wraca) | 150 N | 10 J |
| osłona nie wraca | 75 N | 4 J |
Tyle norma. Czy są jakieś wątpliwości? Sporo.
energia
Norma mówi o energii kinetycznej osłony („kinetic energy of the guard”), nie o energii uderzenia. Jeżeli nie jest to błąd, należy ten wymóg traktować jako ograniczenie konstrukcyjne: prędkość osłony napędzanej o masie 100 kg nie może przekroczyć √(2E/m) ≈ 450 mm/s; masa rolety szybkobieżnej zamykającej się z prędkością 2 m/s nie może przekroczyć v²/2E = 5 kg (oba przykłady zakładają, że po zatrzymaniu następuje automatyczny powrót osłony).
Całkowita energia osłony jest na pewno bezpiecznym oszacowaniem górnym energii uderzenia; z drugiej strony, zastosowanie środków ochronnych może dowolnie zmniejszyć energię uderzenia, nawet do zera — jeśli np. krawędź osłony jest nadzorowana wiązką optyczną, a hamulce zdołają zatrzymać osłonę na odcinku krótszym niż odległość pomiędzy wiązką a krawędzią. Jednak na energię uderzenia, oprócz samej osłony, zasadniczy wpływ ma sztywność elementu, w który osłona uderza — miernik powinien być więc podparty sztywno, by określić maksymalne występujące wartości. I wreszcie: mierzenie energii uderzenia nie jest łatwe — jeśli ktoś zna jakiś „dżulometr”, proszę o stosowny komentarz.
Wniosek: pozostańmy przy całkowitej energii osłony, a zaoszczędzimy sobie kłopotów.
siła
Musimy odrzucić (możliwą przecież) interpretację siły zamykania („closing force”) jako siły, z jaką układ napędowy oddziałuje na osłonę, bo wykluczałoby to w ogóle osłony cięższe niż 10 kg zamykane w górę. Siłę zamykania należy więc rozumieć jako siłę oddziaływania zamykanej osłony na przeszkody.
Ograniczenie siły, choć wydaje się naturalne, nie jest wcale oczywiste — ani na etapie realizacji, ani pomiaru. Jeśli konstrukcja osłony nie jest wewnętrznie bezpieczna, tzn. siłowniki wraz z ciężarem osłony dają nacisk większy niż 75 N, układ sterowania musi — po otrzymaniu sygnału zatrzymania z urządzenia ochronnego — zapewnić odcięcie dopływu energii (zatrzymanie napędu) i rozproszenie energii zakumulowanej (hamowanie) na tyle szybko, by naciski nie przekroczyły dopuszczalnych wartości.
Siła oddziaływania osłony na zatrzymującą ją przeszkodę będzie zależeć w dużej mierze od sztywności tej przeszkody. Jeżeli np. krawędź czuła na nacisk reaguje na siłę 10 N, to zatrzymując osłonę wyciągniętą ręką odczuje się tę właśnie wartość jako nacisk. Zatrzymanie na kontenerze lub głowie pracownika spowoduje powstanie znacznie większych sił. Jak zwykle w bezpieczeństwie, należy wziąć pod uwagę najgorszą możliwość, czyli podeprzeć dynamometr sztywno.
inne
Norma nie określa dopuszczalnych nacisków jednostkowych, zawiera jedynie zastrzeżenie, że krawędzie osłony mają być szerokie („wide”). Co to znaczy — nie wiadomo.
NB. W przypadkach innych niż osłony napędzane wymogi te można stosować per analogiam, ale bardziej przydatna będzie PN-EN 415-10:2014 Bezpieczeństwo maszyn pakujących. Część 10: Wymagania ogólne.
Dodaj komentarz