Capitolo 3.6
Norme per gli interruttori di sicurezza
Le porte, i coperchi e le coperture devono essere monitorati per garantire che il sistema di controllo della macchina possa arrestare i movimenti prima che una persona entri in una zona pericolosa. Gli interruttori di sicurezza utilizzati per il monitoraggio sono spesso chiamati anche interruttori di protezione, di sicurezza della porta o di posizione. In questo capitolo vi guideremo nella scelta del giusto interruttore di sicurezza.
Norme per gli interruttori di sicurezza
Gli interruttori montati sui ripari sono chiamati dispositivi di interblocco dalle norme e sono di quattro tipi. Questi interruttori sono fondamentali per la sicurezza, soprattutto nei ripari ad alto rischio. Devono essere installati in modo sicuro per impedire l'accesso non autorizzato e garantire il corretto funzionamento.
1. Interruttori azionati meccanicamente da una guida, da una piastra o da una camma sulla protezione o addirittura dalla porta stessa. I tipi più diffusi sono gli interruttori a leva, a rullo e a cerniera. Questi interruttori sono tutti non codificati e richiedono un notevole sforzo di progettazione e montaggio, motivo per cui oggi sono raramente utilizzati.
Se li utilizzi, assicurati di quanto segue:
- Gli interruttori sono installati in modo sicuro e non possono spostarsi dalla loro posizione a causa di viti non correttamente serrate. Utilizzare i perni di posizionamento o le tacche sull'interruttore per evitare una regolazione errata che potrebbe causare una commutazione prematura o l'assenza di commutazione.
- Fissa l'interruttore in modo che non possa essere smontato con utensili standard. Ad esempio, si può pensare di utilizzare viti unidirezionali, rivetti o un foro praticato nella testa delle viti.
- Sulle protezioni per situazioni ad alto rischio, assicurati di utilizzare due interruttori con logica di commutazione opposta (uno che si chiude, uno che si apre quando la porta è aperta)
2. Interruttori che vengono azionati da un pezzo meccanico di accoppiamento
o da una chiave, nota come attuatore, sono ancora oggi gli interruttori di sicurezza più utilizzati. Sono facili da installare e sono disponibili in tecnologia a canale singolo o doppio. Molti interruttori possono anche essere configurati o integrati per il blocco del riparo, che mantiene il riparo chiuso in modo sicuro utilizzando un perno o una leva alimentati magneticamente.
Per impedire e prevenire che questa pericolosa manipolazione venga messa in atto:
- Utilizza interruttori con attuatori codificati (non tutti gli attuatori sono adatti a tutti gli interruttori). Tuttavia, le opzioni di codifica limitate possono comunque rappresentare un rischio di manipolazione.
- Assicurati che l'attuatore non possa essere rimosso con utensili standard utilizzando viti unidirezionali, rivetti o forando le teste delle viti.
- Se non c'è una codifica o se c'è solo una codifica medio-bassa (meno di 1.000 codici diversi), installa l'interruttore in modo che l'attuatore non possa essere inserito quando la porta è aperta. In alternativa, nascondere l'interruttore all'operatore. Entrambe le opzioni sono difficili da implementare e possono richiedere un notevole sforzo ingegneristico, il che le rende praticabili principalmente per le macchine prodotte in serie.
3. Interruttore di prossimità, non codificato. Questi interruttori sono simili a quelli meccanici con attuatori separati. Tuttavia, invece di essere azionati meccanicamente, vengono attivati elettronicamente quando l'azionatore si trova in prossimità dell'interruttore. Per il blocco della protezione è necessario un blocco meccanico aggiuntivo e molti produttori di interruttori offrono entrambe le funzioni in un'unica unità. Come gli interruttori meccanici non codificati, anche gli interruttori di prossimità non codificati sono facilmente manipolabili e pertanto si applicano i requisiti aggiuntivi menzionati nel tipo di interruttore 2.
4. Interruttore di prossimità, codificato. Nella norma (EN) ISO 14119, a cui fanno riferimento le norme ANSI B11.19 per gli Stati Uniti e CSA Z432 per il Canada, sono identificati tre diversi livelli di codifica per questi interruttori, come indicato nella tabella.
Sistema di trasferimento delle chiavi
Interblocco delle modalità operative e delle porte
In molte situazioni, l'accesso dell'operatore a un'area pericolosa deve essere impedito finché la macchina è in funzione. Questo obiettivo può essere raggiunto con protezioni mobili in combinazione con interblocchi meccanici/elettromeccanici. Una tecnologia di lunga data in questo campo è il cosiddetto sistema di trasferimento delle chiavi, chiamato anche “sistema a chiave intrappolata” negli Stati Uniti e nel Regno Unito.
Funzione di base di un sistema di trasferimento delle chiavi
- La chiave di apertura della porta è bloccata in una centralina di controllo sulla macchina fino a quando la macchina non viene spenta (figura seguente, numeri 1 e 2).
- A questo punto la chiave può essere estratta e utilizzata per aprire una protezione bloccata sulla macchina (illustrata sotto, numeri 3 e 4).
- Finché la protezione non è chiusa e bloccata, la chiave rimane intrappolata nella protezione, impedendo l'accensione della macchina (figura seguente, numero 5).
Questi set di trasferimento chiave sono dotati di codifica di alto livello e quindi impediscono in modo affidabile la manipolazione della protezione.
Esiste un'ampia varietà di opzioni per i sistemi di trasferimento chiave:
- La chiave può rilasciare diverse altre chiavi;
- La chiave può essere utilizzata anche per abilitare il funzionamento di un interruttore per l'arresto sicuro di una sezione della macchina.
- La sequenza operativa può essere controllata attentamente e i ritardi possono essere integrati per consentire alla macchina di fermarsi completamente prima dell'accesso.
- Possono essere utilizzate chiavi elettroniche, che vengono rilevate con la presenza.
- Le chiavi elettroniche potrebbero non spegnere completamente la macchina, ma abilitarne alcune modalità operative mentre ne disabilitano altre.
- Le chiavi elettroniche possono essere assegnate a personale con diverse qualifiche e livelli di diritto di accesso.
Processo infografico in cinque fasi che mostra fasi quali: 1 - Macchina in funzione | 2 - Interruttore principale spento | 3 - Chiave intrappolata rimossa | 4 - Chiave intrappolata trasferita al coperchio della macchina | 5 - Coperchio della macchina aperto, chiave intrappolata
Obbligatorio:
Interruttori o pulsanti di emergenza
La funzione di arresto di emergenza deve essere sempre disponibile e operativa. Non deve essere considerata un'alternativa alle altre protezioni richieste. Lo standard internazionale in materia è (EN) ISO 13850.
Arresto di emergenza
L'arresto di emergenza viene spesso frainteso come una misura di sicurezza selezionabile, ma non è così.
L'arresto di emergenza è una funzione necessaria in aggiunta ad altre protezioni.
La Direttiva Macchine ed il Regolamento Macchine affermano entrambi che:
“La funzione di arresto di emergenza deve essere sempre disponibile e operativa, indipendentemente dalla modalità operativa. I dispositivi di arresto di emergenza devono essere di supporto ad altre misure di salvaguardia e non sostituirle". MD Allegato I/MR Allegato 3 sezione 1.2.4.3
Le uniche eccezioni sono:
- Il macchinario è mantenuto in funzione manualmente e rilasciare il pulsante di controllo causerà comunque l'arresto.
- Un arresto di emergenza in un macchinario non ridurrebbe il rischio
Le categorie di arresto
L'arresto di emergenza si divide in due categorie:
- 0 – L'arresto di emergenza provoca la disconnessione immediata di tutti gli azionatori di movimenti pericolosi dalle loro fonti di energia
- 1 – L'arresto di emergenza provoca un arresto controllato dell'azionamento, solitamente utilizzando i freni. Può anche attivare una funzione di sicurezza; una volta raggiunta la condizione desiderata, tutti gli azionamenti vengono scollegati dalle loro fonti di energia
EN/IEC 60204-1 descrive anche una categoria di arresto 2, ma non deve essere utilizzata per l'arresto di emergenza.
Spegnimento di emergenza
Questo termine non è usato molto spesso. Si riferisce a un circuito di arresto di emergenza con solamente componenti elettromeccanici. Fino alla fine degli anni '80 tutte le funzioni di controllo relative alla sicurezza erano realizzate con interruttori elettromeccanici. Oggi, però, si utilizzano tutti i tipi di dispositivi di sicurezza elettronici e controllati da microprocessori, per cui si è reso necessario un chiarimento sul funzionamento dell'arresto di emergenza.
Lo spegnimento di emergenza si differenzia dall'arresto di emergenza per due fattori:
- Si trova sempre nella categoria di arresto 0, disconnessione immediata (vedi immagine)
- Deve utilizzare solo apparecchiature elettromeccaniche (non sono quindi ammessi componenti elettronici e software)
Di norma, l'unico dispositivo di spegnimento di emergenza presente sulle macchine è l'interruttore principale.
Se è destinato all'uso in caso di emergenza, deve essere di colore rosso e giallo. Se l'interruttore principale non è di colore rosso e giallo, non deve essere spento in caso di emergenza, perché potrebbe impedire, ad esempio, l'arresto di movimenti pericolosi.
