Drukuj

Jak zaprojektować urządzenie zgodnie z wymogami bezpieczeństwa?

Jak zaprojektować urządzenie zgodnie z wymogami bezpieczeństwa?
Bezpieczeństwo w przemyśle i automatyce przemysłowej ma coraz większe znaczenie. Zwiększające się wymagania wynikają z narzucanych przepisów prawnych oraz z oczekiwań użytkowników maszyn i urządzeń. W związku z wdrażaniem rozporządzeń i dyrektyw dotyczących bezpieczeństwa pracy i ochrony zdrowia pracowników, w tym m.in. dyrektywy maszynowej 2006/42/WE, konstruktorzy są zobligowani do przeprowadzenia oceny nowo projektowanych urządzeń pod kątem bezpieczeństwa. Dyrektywa maszynowa nakłada na konstruktorów obowiązek znajomości rozległych zagadnień oraz metodyki postępowania w celu nadania znaku CE projektowanemu urządzeniu. Właściwe interpretowanie norm w obszarze bezpieczeństwa maszyn, nie należy do najłatwiejszych m.in. z powodu ich zawiłej treści i ze względu na rozległość zagadnienia.

W zależności od wymogów danej aplikacji oraz mając na uwadze rodzaj technologii, można zastosować jedną z dwóch metod określenia parametrów bezpieczeństwa. Do wyboru mamy PL (Performance Level) oraz SIL (Safety Integrity Level). Poziomy SIL wyznacza się dla elektrycznych, elektronicznych i programowalnych rozwiązań służących poprawie bezpieczeństwa, natomiast poziomy PL stosuje się również dla innych technik (mechanicznych, pneumatycznych, hydraulicznych i elektrycznych o małym stopniu złożoności).

Generalnie, wraz ze wzrostem ryzyka rosną wymagania wobec systemów bezpieczeństwa. Sytuacje zagrożeń klasyfikuje się według pięciu poziomów bezpieczeństwa PL: od a do e. PLe oznacza najlepszą niezawodność i jest wymagany przy najwyższym poziomie zagrożenia. Równolegle istnieją cztery poziomy nienaruszalności bezpieczeństwa (SIL), które określają liczbę zadziałań do wystąpienia usterki. Już poziom SIL 3 gwarantuje osiągnięcie wysokich wartości, które dla pracy na żądanie wynoszą od 10−3do 10−4, co oznacza w uproszczeniu, że ryzyko przewidzianych zagrożeń zostało zmniejszone przynajmniej 1000-krotnie, a maksymalnie 10000-krotnie. Najwyższy poziom SIL 4 odnosi się m.in. do systemów sterowania ruchem kolejowym.

Konstruktor powinien, w miarę możliwości unikać zagrożeń już na etapie projektowania i w razie potrzeby stosować części i elementy zwiększające bezpieczeństwo, a także zadbać o udostępnienie informacji o bezpiecznym sposobie użytkowania maszyny (oznaczenia, instrukcje itp.). Najprostszym i najwygodniejszym sposobem na zachowanie zgodności z normami jest stosowanie komponentów o obliczonych wartościach. Dzięki temu można zminimalizować ilość obliczeń, które trzeba wykonać samemu. Stosowanie elementów systemów bezpieczeństwa o ich najwyższych poziomach gwarantuje zachowanie ochrony bez względu na stopień zagrożenia. Stosując najwyższe środki ostrożności, nie trzeba dokonywać obliczeń za każdym razem.

projektowanie urządzeń


Produktem, który spełnia powyższe wymagania jest zawias z wbudowanym wyłącznikiem bezpieczeństwa CFSW. Został on stworzony z myślą o bezpieczeństwie pracy operatorów maszyn i urządzeń przemysłowych. Niezliczone testy, dopracowanie aspektów technicznych oraz dopięcie procesów związanych z certyfikacją, zaowocowało stworzeniem bezkonkurencyjnego produktu, zarówno pod względem technicznym, jak i w aspekcie bezpieczeństwa. Zawiasy CFSW chronią użytkowników przed skutkami przypadkowego otwarcia drzwi, zapewniają automatyczne rozłączenie zasilania, gwarantując bezpieczeństwo operatorowi.

Opisywane zawiasy zostały poddane certyfikacji przez dwie niezależne jednostki: IMQ (wymagania bezpieczeństwa i dot. oznakowania CE) oraz UL (certyfikacja produktów na rynki USA i Kanady), dzięki temu, konstruktor dobierający je do swojego urządzenia może być spokojny, że spełniają wymogi międzynarodowych uregulowań dotyczących bezpieczeństwa pracy.

zawiasy z certyfikatem


Korpus zawiasu CFSW jest zbudowany ze specjalnego tworzywa, zapewniającego podwójną izolację; takie rozwiązanie eliminuje konieczność uziemiania. Jednocześnie tworzywo (SUPER-technopolimer) charakteryzuje się właściwościami mechanicznymi zbliżonymi do metalu, dzięki temu wytrzymuje bardzo duże obciążenia. O żywotności zawiasu świadczą testy niezawodności, które wykazały trwałość przekraczającą milion cykli pracy. Wbudowany przełącznik jest wyposażony w cztery styki, z których przynajmniej dwa (styki NC) dedykowane są do układów bezpieczeństwa. Ponadto konstrukcja zawiasu uniemożliwia jego nieautoryzowany demontaż – zapewniają to specjalne zaślepki dostarczane w komplecie z zawiasem.

CFSW posiadają stopień ochrony IP67 są więc odporne na wilgoć, pył, mycie pod ciśnieniem.

Montaż skrzydeł drzwiowych nie obędzie się bez zawiasów, dzięki CFSW w prosty sposób można wyeliminować, często zawodne, wyłączniki krańcowe, zazwyczaj zwiększając poziom bezpieczeństwa całego systemu. Konstruktor musi również brać pod uwagę ewentualne zachowania użytkowników. Powszechnie znanym jest fakt blokowania krańcówek i praca bez osłon w zakładach produkcyjnych. Stosując zawiasy CFSW uniemożliwiamy operatorowi użytkowanie urządzenia z otwartą osłoną. Wszelkie próby demontażu zawiasu skutkują uszkodzeniem zaślepek i wyraźnie sygnalizują o manipulacjach przy systemie bezpieczeństwa.

Źródło: Elesa+Ganter

Czytaj więcej: Części standardowe 121

Standardowe elementy maszyn: uchwyty, trzpienie, wibroizolatory, zawiasy, pokrętła, magnesy, dociski
 

Standardowe elementy maszyn: uchwyty, trzpienie, wibroizolatory, zawiasy, pokrętła, magnesy, dociski, napinacze, zestawy kołowe