BEZPIECZEÑSTWO PRACY 5/2001

4

URZ¥DZENIA OCHRONNE

NIEODGRADZAJ¥CE

To urz¹dzenia, które nadzoruj¹ dostêp

do stref zagro¿enia, nie stanowi¹c fizycz-

nych barier. Dlatego s¹ przeznaczone do

ochrony ludzi przed zagro¿eniami mecha-

nicznymi, powoduj¹cymi urazy. Tworz¹

rodzinê tzw. elektroczu³ego wyposa¿enia

ochronnego (EWO), które mo¿e stanowiæ

zestaw urz¹dzeñ i/lub komponentów, pra-

cuj¹cy razem w celu ochrony samoczyn-

nej lub wyczuwaj¹cy obecnoœæ. EWO

musi zawieraæ co najmniej takie urz¹dze-

nia, jak: wyczuwaj¹ce, sterowania /nadzo-

rowania, prze³¹czaj¹ce sygna³ wyjœciowy.

EWO dziel¹ siê na dwie grupy urz¹-

dzeñ: bezdotykowe i kontaktowe.

mgr in¿. STANIS£AW KOWALEWSKI

Centralny Instytut Ochrony Pracy

Ograniczanie ryzyka przy u¿ytkowaniu pras

Œrodki ochronne nieodgradzaj¹ce. Funkcjonalne œrodki bezpieczeñstwa

Praca wykonana w ramach Programu

Wieloletniego (b. SPR-1) pn. „Bezpieczeñ-

stwo i ochrona zdrowia cz³owieka w œro-

dowisku pracy” dofinansowanego przez

Komitet Badañ Naukowych

Urz¹dzenia bezdotykowe

S¹ to samoczynne urz¹dzenia ochron-

ne do nadzorowania stref zagro¿enia pras

najczêœciej zbudowane jako aktywne

urz¹dzenia optoelektroniczne (AUO) w

formie kurtyn œwietlnych (rys.1), w któ-

rych zmiana sygna³u optycznego jest prze-

twarzana na sygna³ elektryczny przeka-

zywany do uk³adu sterowania pras¹. Pa-

rametrami charakterystycznymi kurtyn s¹:

РzdolnoϾ wykrywania tzw. rozdziel-

czoœæ, czyli mo¿liwoœæ wykrycia obiektu

o najmniejszej œrednicy, który mo¿e zna-

leŸæ siê w polu ochronnym (detekcji) kur-

tyny (inne sterowane okreœlenia zdol-

noœci wykrywania to: próg wykrywa-

nia, rozdzielczoœæ, czu³oœæ),

– czas zadzia³ania, tj. czas zw³oki,

up³ywaj¹cy od momentu wtargniêcia w

pole ochronne do wyemitowania sygna³u

do zatrzymania suwaka,

Рstrefa wykrywania, tj. wysokoϾ i

rozpiêtoœæ p³aszczyzny detekcji.

Rozdzielczoœæ i czas zadzia³ania

wp³ywaj¹ na w³aœciwe usytuowanie kur-

tyny na prasie w odleg³oœci bezpieczeñ-

stwa, tj. minimalnej odleg³oœci p³aszczy-

zny detekcji kurtyny od najbli¿szego miej-

sca niebezpiecznego. Do ochrony r¹k ope-

ratora mog¹ s³u¿yæ kurtyny o rozdzielczo-

œci nie przekraczaj¹cej 70 mm i wykona-

ne w 4 kategorii (wg PN-EN 954-1).

Oznacza to, ¿e jej elementy sterowania od-

powiedzialne za bezpieczeñstwo musz¹

siê samonadzorowaæ w taki sposób, aby

wykryæ pojedyncze defekty i spowodo-

waæ, aby ich kumulacja nie powodowa³a

utraty funkcji bezpieczeñstwa, a w razie

utraty spowodowaæ natychmiastowe za-

trzymanie suwaka.

Kurtyny, które maj¹ spe³niaæ, oprócz

funkcji ochronnych, tak¿e funkcje sterow-

nicze, tzn. samoczynnie w³¹czaæ ruch ro-

boczy suwaka, powinny mieæ rozdziel-

czoœæ nie przekraczaj¹c¹ 30 mm. Kurty-

ny mog¹ pracowaæ w uk³adzie pionowym,

poziomym i pod k¹tem. Mog¹ byæ wyko-

rzystywane do nadzorowania wiêkszych

obszarów, np. przy wymianie narzêdzi lub

zespo³ów maszyn przy zautomatyzowa-

nych procesach wytwarzania, w uk³adzie

zwielokrotnionych promieni pojedyn-

czych. Kurtyny œwietlne maj¹ wiele za-

let, przede wszystkim ³atwoœæ eksploata-

cyjn¹ oraz nie obni¿aj¹ wydajnoœci pra-

cy. Ograniczenia ich stosowania wynika-

j¹ z wysokich wymagañ stawianych sa-

mym prasom, które musz¹ byæ wyposa-

¿one w niezawodne uk³ady sprzêg³owo-

­hamulcowe, zdwojone systemy nadzo-

rowania i sterowania, gwarantuj¹ce za-

trzymanie suwaka w ka¿dym miejscu nie-

bezpiecznej fazy cyklu.

Podsumowuj¹c, stosowanie kurtyn

œwietlnych (AUO) jako podstawowych

urz¹dzeñ ochronnych na prasach z rêcz-

n¹ obs³ug¹ jest mo¿liwe wtedy, gdy:

Rys. 1. Prasa hydrauliczna wyposa¿ona w kurtynê

œwietln¹ oraz os³ony boczne i tylne

Rys. 2. Przyk³ady niew³aœciwego i w³aœciwego instalowania kurtyn œwietlnych

BEZPIECZEÑSTWO PRACY 5/2001

5

•

istnieje mo¿liwoœæ zatrzymywania

suwaka w dowolnej chwili ruchu niebez-

piecznego – dlatego AUO mog¹ byæ u¿yt-

kowane na prasach mechanicznych ze

sprzêg³ami zaciskowymi (ciernymi), a nie

mo¿na ich stosowaæ na prasach ze sprzê-

g³em sztywnym zapadkowym (z wpustem

obrotowym),

•

dostêp do niebezpiecznej strefy na-

rzêdziowej, nadzorowanej przez kurtynê

œwietln¹, jest mo¿liwy tylko i wy³¹cznie

przez pole ochronne tej¿e kurtyny (rys.

2). Warunek dotyczy normalnej obs³ugi.

Nie dotyczy wymiany i ustawienia narzê-

dzi oraz prac remontowo-konserwacyj-

nych,

•

nie jest mo¿liwe w³¹czenie jakiego-

kolwiek ruchu niebezpiecznego w czasie,

gdy rêce lub inne czêœci cia³a znajduj¹ siê

w polu ochronnym kurtyny,

•

wtargniêcie do strefy niebezpiecznej

podczas trwania ruchu zamykaj¹cego su-

waka spowoduje zatrzymanie tego ruchu

zanim mog³oby nast¹piæ dosiêgniêcie czê-

œci cia³a do narzêdzia lub innego niebez-

piecznego elementu,

•

usuniêcie czêœci cia³a z pola ochron-

nego, po wtargniêciu, nie spowoduje

wznowienia ruchu niebezpiecznego. Aby

to osi¹gn¹æ, nale¿y œwiadomie zadzia³aæ

na blokadê wznowienia ruchu (urz¹dze-

nie resetuj¹ce),

•

nie jest mo¿liwe niewykryte pozo-

stawanie w strefie nadzorowanej przez

kurtynê (np. pozostawanie w strefie miê-

dzy kurtyn¹ a narzêdziem),

•

oddzia³ywania zewnêtrzne (np. œwia-

t³o, temperatura, drgania) nie mog¹ po-

wodowaæ zak³óceñ w pracy kurtyny.

Dodatkowe warunki przy wykorzysty-

waniu AUO do sterowania prac¹ suwaka:

•

zdolnoœæ wykrywania przez kurtynê

co najmniej 30 mm – podaje producent,

•

wysokoœæ sto³u od pod³o¿a > 750

mm,

•

skok suwaka < 600 mm,

•

g³êbokoœæ sto³u < 1000 mm,

•

dopuszczalny czas zw³oki wykona-

nia skoku < 30 s,

•

je¿eli na prasie jest zainstalowana

wiêcej ni¿ jedna kurtyna œwietlna, to tyl-

ko jedna z nich mo¿e inicjowaæ cykl pra-

cy suwaka.

Do nadzorowania wiêkszych obsza-

rów pras, kiedy chodzi o ochronê ca³ego

cia³a cz³owieka, ale te¿ i zabezpieczenie

uszkodzeniem obiektów coraz powszech-

niej stosuje siê skanery laserowe (rys. 3).

S¹ to urz¹dzenia ochronne najnowszej ge-

neracji, ucz¹ce siê przestrzeni nadzorowa-

nej, któr¹ mo¿na elastycznie modelowaæ,

dziel¹c na strefy:

– ochronn¹ (4-6 m), do której wtargniê-

cie po pokonaniu strefy ostrzegawczej,

powoduje natychmiastowe zatrzymanie

elementów zagra¿aj¹cych,

– wczesnego ostrzegania (10-15 m), w

której nieoczekiwane pojawienie siê oso-

by lub obiektu powoduje uruchomienie

alarmu oraz, zale¿nie od specyficznych

potrzeb, zareagowanie elementów zagra-

¿aj¹cych przez np. spowolnienie prêdko-

œci sto³u z narzêdziem – jednak nie po-

woduje zatrzymania tych elementów,

– monitorowania, która wyznacza za-

siêg czuwania skanera (ok. 50 m).

Skaner jest w istocie dalmierzem lase-

rowym, dzia³aj¹cym jak radar. Mierzy

czas przebiegu wi¹zki œwiat³a od chwili

wyemitowania jej z nadajnika do momen-

tu powrotu do odbiornika po odbiciu od

obiektu namierzonego i w ten sposób

identyfikuje go w obszarze nadzorowa-

nym. Parametrami charakterystycznymi

skanera, poza rozdzielczoœci¹ (70 mm w

strefie ostrzegania) i czasem zadzia³ania

s¹: k¹t skanowania dochodz¹cy nawet do

360°, zasiêg (promienie) poszczególnych

obszarów oraz minimalny wspó³czynnik

odbicia œwiat³a od powierzchni obiektów.

Obecnie dostêpne skanery s¹ wykonane

w 3 kategorii (wg PN-EN 954-1).

Skanery laserowe maj¹ wiele zalet.

Przede wszystkim fakt, ¿e nie tylko – jak

kurtyny œwietlne – czuwaj¹, aby nie prze-

kroczyæ wyznaczonej granicy, ale tak¿e

czuwaj¹ po to, aby nie pozostawaæ w nad-

zorowanym obszarze. Cenne jest tak¿e to,

¿e wtargniêcie do strefy ostrzegawczej nie

zatrzymuje natychmiast procesu. To wa¿-

ne np. przy du¿ych prasach karoseryjnych

albo te¿ przy ca³ych ci¹gach produkcyj-

nych, gdzie przerywanie przebiegu pro-

cesu technologicznego i powtórne urucha-

mianie powoduj¹ wiele perturbacji. Po-

nadto nadzorowane strefy: ochronn¹ i

wczesnego ostrzegania mo¿na dowolnie

modelowaæ zale¿nie od potrzeb techno-

logicznych i aran¿acji przestrzeni robo-

czej stanowisk pracy.

Urz¹dzenia kontaktowe

Niew¹tpliwie najwa¿niejsze w techni-

ce bezpieczeñstwa pras z rêczn¹ obs³ug¹

s¹ – i pewnie jeszcze d³ugo bêd¹ – urz¹-

dzenia sterowania oburêcznego (USO),

które swoje funkcje bezpieczeñstwa spe³-

niaj¹ przez wymuszenie na operatorze

jednoczesnego zaanga¿owania jego oby-

dwu r¹k do przesterowania ruchu suwa-

ka (wg PN-EN 574) (rys. 4). Zwolnienie

któregokolwiek przycisku przed osi¹gniê-

ciem przez suwak bezpiecznej pozycji –

praktycznie przyjmuje siê, ¿e jest to odle-

g³oœæ 6 mm od dolnego zwrotnego po³o-

¿enia – powinno spowodowaæ jego na-

tychmiastowe zatrzymanie. To wymaga-

nie ma obecnie bardzo powa¿ne konse-

kwencje w eksploatacji pras mechanicz-

nych wyposa¿onych w sztywne sprzêg³a

zapadkowe, które uniemo¿liwiaj¹ zatrzy-

manie suwaka w innej pozycji ni¿ wyj-

œciowa zwrotna, i tym samym, spe³nienie

tego warunku. Na takich prasach USO nie

powinno byæ stosowane jako podstawo-

we urz¹dzenie ochronne, a jedynie jako

pomocnicze.

Na prasach, gdzie mo¿na zatrzymaæ

suwak w dowolnym miejscu niebezpiecz-

nej fazy zamykania, USO mo¿e byæ sto-

sowane jako podstawowe urz¹dzenie

ochronne pod warunkiem, ¿e jest wyko-

nane w najwy¿szej – 4 kategorii (wg PN-

EN 954-1) oraz, ¿e spe³nia wiele szcze-

gó³owych wymagañ konstrukcyjnych,

spoœród których najwa¿niejsze to:

– uniemo¿liwienie zadzia³ania na przy-

ciski w inny sposób ni¿ obydwoma rêko-

ma (palcami lub d³oñmi) np. palcami jed-

Rys. 3. Przyk³ad skanera laserowego

Rys. 4. Urz¹dzenie sterowania oburêcznego (USO)

z krytymi przyciskami na pulpicie

BEZPIECZEÑSTWO PRACY 5/2001

6

nej rêki, d³oni¹ i ³okciem, przedramiona-

mi, kolanem i d³oni¹ itd.,

– jednoczesnoœæ zadzia³ania, ograni-

czaj¹ca zw³okê miêdzy aktywizacj¹ przy-

cisków do 0,5 s,

– rozpoznawanie funkcji skoku poje-

dynczego, uniemo¿liwiaj¹ce pracê ci¹g³¹

przy trwale wciœniêtych przyciskach ste-

rowniczych, w trybie pracy „skokami po-

jedynczymi”,

– czas zadzia³ania, tj. czas up³ywaj¹cy

od momentu zwolnienia d³oni z przyci-

sku do chwili wys³ania sygna³u do uk³a-

du sterowania prasy,

– odleg³oœæ bezpieczeñstwa, tj. mini-

malna odleg³oœæ od przycisku do najbli¿-

szego miejsca niebezpiecznego, zale¿na

od czasu zadzia³ania USO, czasu dobie-

gu suwaka oraz prêdkoœci wnikania r¹k

operatora.

Przy wiêkszych prasach, z wielooso-

bow¹ obs³ug¹, liczba USO musi odpowia-

daæ liczbie operatorów. Wa¿nym parame-

trem wtedy, oprócz jednoczesnoœci, jest

synchronicznoœæ, która zezwala na prze-

sterowanie suwaka tylko wtedy, gdy jed-

noczeœnie przez wszystkich operatorów

s¹ aktywizowane wszystkie przewidzia-

ne USO – potwierdzone prze³¹cznikiem

kluczykowym na pulpicie sterowniczym.

Szczególn¹ ostro¿noœæ nale¿y zacho-

waæ przy stosowaniu USO umieszczo-

nych na pulpitach przestawnych. Nale¿y

bardzo rygorystycznie zadbaæ o zachowa-

nie odleg³oœci bezpieczeñstwa, mimo ich

mobilnego charakteru. Ponadto obecne

wymagania nie zezwalaj¹ na instalowa-

nie na takich pulpitach przycisków „stop

awaryjny”, które s¹ przy³¹czane do ob-

wodów sterowania prasy z³¹czem wtyko-

wym.

Inne urz¹dzenia ochronne kontaktowe

czu³e na nacisk, takie jak maty i pod³ogi,

linki, bariery i listwy maj¹ w t³ocznictwie

ograniczone zastosowanie. U¿ywane s¹

zwykle do nadzorowania wiêkszych stref,

do ochrony ca³ego cia³a cz³owieka, a nie

tylko r¹k operatora. W tych urz¹dzeniach

maj¹ zastosowanie wszelkie postulaty od-

nosz¹ce siê do elektroczu³ego wyposa¿e-

nia ochronnego.

Podsumowuj¹c; poniewa¿ urz¹dzenia

ochronne nieodgradzaj¹ce nie spe³niaj¹

swych funkcji bezpieczeñstwa przez fi-

zyczne odseparowanie zagro¿eñ, to ich

dobór, instalowanie, u¿ytkowanie, konser-

wacja i przegl¹dy musz¹ byæ prowadzo-

ne zgodnie z okreœlonymi zasadami szcze-

gólnie pieczo³owicie. Inaczej bowiem –

daj¹c z³udê warunków bezpiecznych –

mog¹ byæ same przyczyn¹ wypadków.

Jedna z takich zasad, mimo ¿e oczywista,

warta jest powtórzenia: je¿eli strefa za-

gro¿enia jest nadzorowana przez urz¹-

dzenie ochronne nieodgradzaj¹ce, to

dostêp do tej strefy powinien byæ mo¿-

liwy tylko i wy³¹cznie przez pole detek-

cji tego urz¹dzenia. Jeœli bowiem urz¹-

dzenie ochronne mo¿na „obchodziæ”, to

wówczas spe³nia ono co najwy¿ej tylko

funkcje dekoracyjne – natomiast z punk-

tu widzenia zachowania bezpieczeñstwa

mo¿na uznaæ, ¿e jest zbêdne – a nawet

szkodliwe. W praktyce urz¹dzenia nieod-

gradzaj¹ce s¹ uzupe³niane ró¿nymi typa-

mi os³on bocznych, tylnych, od góry i do³u

zale¿nie od aran¿acji przestrzeni narzê-

dziowej danej prasy i jej wyposa¿enia.

Usytuowanie urz¹dzeñ ochronnych nie-

odgradzaj¹cych przy prasach (i nie tylko)

powinno byæ oparte na wymaganiach

normy PN-EN 999, która podaje zasady

wyznaczania odleg³oœci bezpieczeñstwa

tych urz¹dzeñ.

FUNKCJONALNE ŒRODKI

BEZPIECZEÑSTWA

S¹ to rozmaitego typu urz¹dzenia i

aspekty, które w sposób poœredni w po-

wi¹zaniu z podstawowymi urz¹dzeniami

ochronnymi odgradzaj¹cymi (os³onami)

lub nieodgradzaj¹cymi, spe³niaj¹ na³o¿o-

ne funkcje bezpieczeñstwa. To niezwy-

kle wa¿ne œrodki, poniewa¿ one decydu-

j¹ o skutecznoœci i niezawodnoœci syste-

mów ochronnych. Wspó³czesna technika

bezpieczeñstwa jest na nich oparta i bez

nich obyæ siê nie mo¿e. Natomiast stoso-

wanie œrodków funkcjonalnych musi byæ

oparte na systemowej ocenie ryzyka.

FUNKCJONALNE URZ¥DZENIA

BEZPIECZEÑSTWA

Najczêœciej wykorzystywane w t³ocz-

nictwie urz¹dzenia to:

Urz¹dzenia blokuj¹ce – s¹ to urz¹-

dzenia mechaniczne, elektryczne lub in-

nego typu, których celem jest uniemo¿li-

wienie dzia³ania zagra¿aj¹cych elemen-

tów maszyn w okreœlonych warunkach.

Na prasach najczêœciej stosowanymi urz¹-

dzeniami blokuj¹cymi s¹ ³¹czniki po³o-

¿eniowe (S1 i S2 – rys. 5) wspó³pracuj¹-

ce z os³onami oraz krzywkami zamonto-

wanymi, w zale¿noœci od typu napêdu, na

wale korbowym lub na korpusie prasy.

Problemom sprzêgania urz¹dzeñ bloku-

j¹cych z os³onami jest poœwiêcona nor-

ma PN-EN 1088. W zale¿noœci od oceny

ryzyka urz¹dzenia blokuj¹ce musz¹ po-

siadaæ odpowiednie cechy opisane nieza-

wodnoœci¹ i struktur¹ (redundancja i sa-

monadzorowanie) aby mog³y w³aœciwie

spe³niaæ na³o¿one funkcje. Zbiór tych

cech wyznacza kategoriê urz¹dzenia

ochronnego.

Urz¹dzenia rygluj¹ce – to urz¹dze-

nia wprowadzaj¹ce do mechanizmu za-

porê mechaniczn¹ (klin, trzpieñ, rozpór-

kê, odbój itp.), która w³asn¹ wytrzyma³o-

œci¹ zapobiega ka¿demu ruchowi stwarza-

j¹cemu zagro¿enie. Na prasach urz¹dze-

Rys. 5. Sposób dzia³ania os³ony blokuj¹cej z ryglowaniem

BEZPIECZEÑSTWO PRACY 5/2001

7

nia rygluj¹ce zazwyczaj utrzymuj¹ rucho-

m¹ os³onê blokuj¹c¹ w pozycji zamkniê-

tej i zaryglowanej a¿ do czasu, kiedy usta-

n¹ wszystkie niebezpieczne funkcje pra-

sy, stwarzaj¹ce ryzyko urazu (rys. 5). S¹

te¿ stosowane w mechanizmach zapobie-

gaj¹cych opadaniu suwaka w przypadku

awarii systemu normalnego zatrzymania

suwaka.

Urz¹dzenie krokowe – to urz¹dzenie

steruj¹ce, ograniczaj¹ce ryzyko doznania

urazu przez zamykaj¹ce siê czêœci narzê-

dzia (pochwycenie). Po zadzia³aniu na

element sterowniczy dopuszcza przeby-

cie przez suwak tylko ograniczonego od-

cinka drogi, a wykonanie ka¿dego nastêp-

nego ruchu jest niemo¿liwe dopóki ele-

ment sterowniczy nie zostanie ponownie

za³¹czony. Ruch powodowany przez urz¹-

dzenie krokowe powinien byæ na tyle

ma³y, aby nie powodowa³ sytuacji zagro-

¿enia i powinien byæ ograniczony kon-

trolowanym czasem lub drog¹. Droga su-

waka nie powinna przekraczaæ 6 mm na

jeden zaimpulsowany krok.

Urz¹dzenie zezwolenia – to urz¹dze-

nie sterownicze podtrzymywane do spowol-

niania prêdkoœci (ni¿szej ni¿ 10 mm/s) z

jednym przyciskiem i trzema po³o¿enia-

mi prze³¹czenia funkcji: pierwsze – do

zatrzymania, drugie – do uruchomienia,

trzecie – do ponownego zatrzymania.

Po wciœniêciu przycisku do pozycji 3.,

ponowne uruchomienie powinno byæ

mo¿liwe tylko po powrocie przycisku do

pozycji 1. Urz¹dzenia zezwolenia powin-

ny byæ tak zblokowane z systemem ste-

rowania prasy, ¿e wtedy gdy jest w³¹czo-

ne, nie mo¿na by³o sterowaæ ruchem su-

waka innymi przyciskami (USO, peda³ i

in.). Urz¹dzenia krokowe i zezwolenia

czêsto ze sob¹ wspó³pracuj¹. Powinny byæ

stosowane w czasie, gdy konieczne jest

operowanie w strefie narzêdziowej przy

wy³¹czonych urz¹dzeniach ochronnych

(os³onach, kurtynach), podczas ustawia-

nia narzêdzi, przy rêcznym wprowadze-

niu taœmy do t³ocznika itd. Urz¹dzenia

zezwolenia i krokowe powinny byæ wyko-

nane w 2. kategorii (wg PN-EN 954-1).

Urz¹dzenie do podtrzymywania su-

waka – to urz¹dzenie, które powinno byæ

zainstalowane w prasie podczas wykony-

wania napraw lub jakichkolwiek innych

czynnoœci wymagaj¹cych siêgania pomiê-

dzy narzêdzia, z wyj¹tkiem normalnego

rêcznego podawania materia³u obrabiane-

go. Je¿eli urz¹dzenie nie jest zdolne do

przeniesienia ca³ej si³y nacisku, to powin-

no ono byæ zblokowane ze sterowaniem

prasy w taki sposób, aby nie mo¿na by³o

wykonaæ skoku dopóty, dopóki urz¹dze-

nie to pozostaje w pozycji podtrzymuj¹-

cej suwak prasy w górnym po³o¿eniu (PN-

EN 1037). Przy prasach ze skokiem wiêk-

szym od 500 mm i g³êbokoœci¹ sto³u wiêk-

sz¹ od 800 mm, urz¹dzenie podtrzymuj¹-

ce powinno byæ zainstalowane i zamoco-

wane w prasie na sta³e. O ile po³o¿enia

ochronnego takiego urz¹dzenia nie mo¿-

na ³atwo dostrzec ze stanowiska obs³ugi,

to prasa powinna byæ wyposa¿ona w do-

datkowy wskaŸnik pozycji urz¹dzenia

podtrzymuj¹cego. Przyk³ad podpory su-

waka przedstawia rys. 6.

Urz¹dzenie wy³¹czania awaryjnego

(STOP awaryjny) – to urz¹dzenie reali-

zuj¹ce funkcjê wy³¹czania awaryjnego

wtedy, gdy normalna funkcja wy³¹czania

jest niewystarczaj¹ca. STOP awaryjny

powinien byæ dostêpny z ka¿dego miej-

sca stanowiska obs³ugi presera lub prese-

rów przy obs³udze wieloosobowej. Je¿eli

do sterowania cyklem pracy s¹ stosowa-

ne przenoœne, pod³¹czane wtykiem pul-

pity, to nie mog¹ byæ wyposa¿one w

STOP awaryjny. Pulpity przenoœne wy-

posa¿one w STOP, po od³¹czeniu od pra-

sy powinny zostaæ usuniête z pola widze-

nia obs³ugi.

Inne, powszechnie stosowane w tech-

nice bezpieczeñstwa pras, urz¹dzenia

funkcjonalne to:

Urz¹dzenie nadzoruj¹ce wybieg –

urz¹dzenie, nadaj¹ce sygna³ uniemo¿li-

wiaj¹cy ponowne w³¹czenie maszyny,

kiedy wybieg przekroczy³ okreœlone gra-

nice. Wybieg jest to ruch wa³u korbowe-

go (suwaka) poza zdefiniowany punkt za-

trzymywania np. GZP.

Urz¹dzenie przeci¹¿eniowe – œrodki

ograniczaj¹ce si³ê wywieran¹ przez su-

wak.

Urz¹dzenie przeciwpowtórzeniowe –

œrodki zapobiegaj¹ce niechcianemu po-

wtórzeniu skoku suwaka.

ASPEKTY BEZPIECZEÑSTWA

Aspekty bezpieczeñstwa to wszelkie

czynniki fizyczne, które pozwalaj¹ zre-

dukowaæ poziom oddzia³ywania zagra¿a-

j¹cych Ÿróde³ energii np. przez ogranicze-

nie odleg³oœci, prêdkoœci, przyspieszeñ,

si³, stosowanie takich wielkoœci otworów

i szczelin, przez które dostêp do miejsc

niebezpiecznych jest niemo¿liwy, zastê-

powanie materia³ów niebezpiecznych,

bezpiecznymi itd.

Odleg³oœæ bezpieczeñstwa stanowi

osobny, samodzielny aspekt redukcji ry-

zyka. Jest to minimalna odleg³oœæ miêdzy

granic¹ strefy niebezpiecznej a urz¹dze-

niem ochronnym nadzoruj¹cym tê strefê,

która uniemo¿liwia dostêp do niej albo

uniemo¿liwia kontakt z zaktywizowanym

czynnikiem zagra¿aj¹cym. Zachowanie

odleg³oœci bezpieczeñstwa jest absolutnie

najwa¿niejszym elementem prawid³owe-

go instalowania i u¿ytkowania wszelkich

urz¹dzeñ ochronnych. Problem nie jest

wcale prosty. Wymaga profesjonalnej ana-

lizy ryzyka, wi¹¿¹cej siê z wykonaniem

badañ rozmaitych parametrów, np. dobie-

gu elementów wyhamowywanych, okre-

œlenia prêdkoœci i mo¿liwej do przebycia

drogi zagro¿onych czêœci cia³a do stref

niebezpiecznych, przewidzenia sposobu

wnikania do tych stref itd. Problematykê

wyznaczania odleg³oœci bezpieczeñstwa

mo¿na podzieliæ na trzy grupy zagadnieñ.

I – grupa jest zwi¹zana z usytuowa-

niem os³on, wszelkich urz¹dzeñ odgra-

dzaj¹cych oraz konstrukcji przyrz¹du za-

mkniêtego (tzw. bezpiecznego t³ocznika),

gdzie odleg³oœæ bezpieczeñstwa jest zwi¹-

zana z ich a¿urowoœci¹, tzn. wielkoœci¹

otworów i szczelin – ich pokonywanie

w stosunku do mo¿liwoœci antropome-

trycznych cz³owieka. Szczegó³owo tymi

zagadnieniami zajmuje siê norma PN-EN

294. Tablicê zale¿noœci odleg³oœci bezpie-

czeñstwa od wielkoœci i kszta³tu otworu

przedstawiono na rys. 7.

II – grupa zagadnieñ jest zwi¹zana z

usytuowaniem elektroczu³ych urz¹dzeñ

ochronnych. Praktycznie przy prasach

problem dotyczy g³ównie ochrony r¹k

podczas operowania w przestrzeni narzê-

dziowej. Ochrona mo¿e byæ realizowana

przez: AUO – kurtyny œwietlne w ró¿nym

usytuowaniu (rys. 8), USO – urz¹dzenia

sterowania oburêcznego, os³ony blokuj¹-

ce wczeœniej otwierane oraz ochrony ca-

Rys. 6. Podtrzymywanie suwaka

BEZPIECZEÑSTWO PRACY 5/2001

8

³ego cia³a realizowanej przez: maty kon-

taktowe, skanery laserowe, gdzie odle-

g³oœæ bezpieczeñstwa jest uwarunkowa-

na tzw. ca³kowitym czasem zadzia³ania

(T). Jest to czas reakcji up³ywaj¹cy od

uaktywnienia urz¹dzenia ochronnego do

ustania ruchu niebezpiecznego, albo osi¹-

gniêcia przez maszynê stanu bezpieczne-

go. Ca³kowity czas zadzia³ania zawiera

czas dobiegu suwaka, tj. czas jego hamo-

wania i zatrzymania oraz czas zadzia³a-

nia samego urz¹dzenia ochronnego. Do-

bieg suwaka prasy nale¿y wyznaczaæ przy

najwiêkszej mo¿liwej jego prêdkoœci.

Minimaln¹ odleg³oœæ, w jakiej powin-

ny byæ usytuowane od strefy zagro¿enia

wymienione urz¹dzenia ochronne oblicza

siê wg wzoru:

S = (K × T) + C

S [mm] – minimalna odleg³oœæ mierzo-

na od granicy strefy zagro¿enia do p³asz-

czyzny detekcji pola ochronnego;

K [mm/s] – prêdkoœæ zbli¿ania rêki lub

ca³ego cia³a;

T [s] – ca³kowity czas zatrzymywania

ca³ego systemu (ca³kowity czas odpowie-

dzi);

C [mm] – odleg³oœæ dodatkowa

uwzglêdniaj¹c¹ mo¿liwoœæ wnikniêcia do

strefy zagro¿enia przed zadzia³aniem

urz¹dzenia ochronnego.

Aby okreœliæ parametr K nale¿y przy-

j¹æ, ¿e dla AUO usytuowanego w po³o¿e-

niu poziomym oraz dla urz¹dzenia stero-

wania oburêcznego, prêdkoœæ zbli¿ania

rêki K = 1600 mm/s. Dla AUO usytuowa-

nego pionowo nale¿y przyjmowaæ prêd-

koœæ zbli¿ania wynosz¹c¹ K = 2000 mm/s,

jeœli obliczona minimalna odleg³oœæ jest

równa lub mniejsza ni¿ 500 mm. Kiedy

minimalna odleg³oœæ jest wiêksza ni¿ 500

mm, wtedy nale¿y przyjmowaæ prêdkoœæ

zbli¿ania K = 1600 mm/s.

Parametr C dla kurtyn œwietlnych

(AUO) w zale¿noœci od rozdzielczoœci jest

podany w tabeli. Dla nie przys³oniêtych

cisków urz¹dzeñ sterowania oburêczne-

go oraz os³on wczesnego otwierania bez

urz¹dzeñ rygluj¹cych C = 0.

Trzeba jednak pamiêtaæ, ¿e dla kurtyn

œwietlnych istniej¹ szczegó³owe uwarun-

kowania zale¿nie od ich rozdzielczoœci

oraz zorientowania p³aszczyzny detekcji

do przewidywanego kierunku wnikania

czêœci cia³a w tê p³aszczyznê. Zagadnie-

niami tymi szczegó³owo zajmuje siê nor-

ma PN-EN 999.

III – grupa problemowa jest zwi¹zana

z mo¿liwoœci¹ pochwycenia i zgniecenia

(zmia¿d¿enia) czêœci cia³a operatora. Je-

œli na stanowisku pracy wystêpuj¹ elemen-

ty zamykaj¹ce przestrzeñ i ma do niej

dostêp cz³owiek, to te elementy nie po-

winny mieæ mo¿liwoœci domkniêcia prze-

strzeni na tyle, aby pozostawiona w niej

czêœæ cia³a nie mog³a ulec zgnieceniu

(zmia¿d¿eniu). Przy obs³udze pras pro-

blem ma miejsce podczas wymiany na-

rzêdzi, zw³aszcza na du¿ych prasach ka-

roseryjnych, gdzie jest wykorzystywany

sprzêt pomocniczy, podnoœniki, sto³y

jezdne itd. Wymagania szczegó³owe w

odniesieniu do poszczególnych czêœci cia-

³a s¹ sformu³owane w normie PN-EN 349.

Inne wa¿niejsze aspekty funkcjonalne

maj¹ce zasadniczy wp³yw na bezpieczeñ-

stwo obs³ugi pras to:

Funkcja skoku pojedynczego – jest

to w³aœciwoœæ sterowania w prasie, umo¿-

liwiaj¹ca ograniczenie ruchu suwaka do

jednego cyklu pracy po ka¿dym w³¹cze-

niu sprzêg³a, nawet wtedy, jeœli element

sterowniczy (np. USO, peda³) pozostaje

w pozycji w³¹czenia.

Redundancja – jest to zastosowanie

wiêcej ni¿ jednego urz¹dzenia, systemu

– albo te¿ czêœci urz¹dzenia lub czêœci

systemu – w celu zapewnienia takiego

stanu, ¿e przy defekcie jednego z nich,

drugie jest gotowe do wykonania przewi-

dzianej funkcji.

Samonadzorowanie (nadzorowanie

automatyczne) – jest to funkcja bezpie-

czeñstwa, która zapewnia zadzia³anie

przycisków urz¹dzeñ sterowania oburêcz-

nego (USO), C powinno byæ co najmniej

równe 250 mm. Dla przys³oniêtych przy-

Rys. 8. Odleg³oœæ bezpieczeñstwa kurtyny œwietl-

nej

Dokoñczenie na str. 29

Rys. 7. Odleg³oœæ bezpieczeñstwa dla os³on i barier

ODLEG£OŒÆ DODATKOWA C DLA AUO

BEZPIECZEÑSTWO PRACY 5/2001

29

Ograniczanie ryzyka przy u¿ytkowaniu pras

œrodka bezpieczeñstwa wtedy, kiedy zdol-

noœæ czêœci lub elementu wykonuj¹cych

swoj¹ funkcjê zosta³a ograniczona lub

wtedy, gdy warunki przebiegu procesu

zosta³y na tyle zmienione, ¿e mog³yby

powstawaæ zagro¿enia.

Zawieszenie (wstrzymanie) – jest to

tymczasowe, automatyczne zawieszenie

jednej lub kilku funkcji bezpieczeñstwa

przez elementy systemu sterowania od-

powiedzialne za bezpieczeñstwo, podczas

normalnej pracy maszyny.

Aby wyczerpaæ triadê œrodków bezpie-

czeñstwa podejmowanych w t³oczniach

przy obs³udze pras pozosta³y do omówie-

nia zasady informowania o zagro¿eniach,

jakie powinny byæ zawarte w instrukcjach

obs³ugi pras i bezpoœrednio na prasach

(oznakowanie), œrodki proceduralne (prze-

pisy i normy) oraz œrodki behawioralne

(szkolenia, motywowanie, komunikowa-

nie itd.). Tematom tym bêd¹ poœwiêcone

osobne publikacje w przysz³oœci.

PIŒMIENNICTWO

[1] Prasy mechaniczne. Praca zbiorowa. (rozdz.

11 W. Nagal). WNT. 1970
[2] National Safety Council – Power press. Sa-

fety manual; Executive Comitee of the Power

Press & Forging Section of the Industrial De-

vision of the National Safety Council, 1989
[3] Lieddtke H., Meinicke R., Volkmar E.:

Unfallverhutung an pressen. Erich Schmidt

Verlag, 1993
[4] Antosiak J., Karwowski W., Kêdzia B.,

Kochanowski A., Kowalewski S.: Prasy me-

chaniczne – Bezpieczeñstwo pracy. CIOP-ZUS,

1997
[5] Kowalewski S., D¹browski A., D¹browski

M.: Bezpieczeñstwo i ochrona cz³owieka w œro-

dowisku pracy, t. 4: Zagro¿enia mechaniczne.

CIOP, 1997
[6] Kowalewski S., D¹browski A., D¹browski

M., Pietrzak L.: Bezpieczeñstwo i ochrona cz³o-

wieka w œrodowisku pracy, t. 7: Zagro¿enia

stwarzane przez maszyny produkcyjne. CIOP,

1997
[7] ISO/IEC Guide 51 – Safety aspects – Gu-

idelines for the inclusion of in standards

[8] Dyrektywa maszynowa 98/37/UE
[9] PN-EN 292 – Maszyny. Bezpieczeñstwo.

Pojêcia podstawowe, ogólne zasady projekto-

wania. Cz. 1: Podstawowa terminologia, me-

todologia. Cz. 2: Zasady i wymagania technicz-

ne
[10] PN-EN 1050 – Maszyny. Bezpieczeñstwo

– Zasady oceniania ryzyka
[11] PN-EN 954-1 – Maszyny. Bezpieczeñstwo

– Elementy systemów sterowania zwi¹zane z

bezpieczeñstwem. Cz. 1. Ogólne zasady pro-

jektowania
[12] PN-EN 692 – Prasy mechaniczne. Bez-

pieczeñstwo
[13] prEN 693 – Prasy hydrauliczne. Bezpie-

czeñstwo
[14] prEN 1266 – Prasy hydrauliczne krawê-

dziowe. Bezpieczeñstwo
[15] PN-EN 999 – Maszyny. Bezpieczeñstwo.

Usytuowanie wyposa¿enia ochronnego ze

wzglêdu na prêdkoœæ dostêpu czêœci cia³a cz³o-

wieka
[16] PN-EN 1088 – Maszyny. Bezpieczeñstwo.

Urz¹dzenia blokuj¹ce sprzê¿one z os³onami.

Zasady projektowania i doboru

Dokoñczenie ze str. 8