A seleção correta de dispositivos de intertravamento associados às proteções em máquinas

Equipe Target

NBR ISO 14119 de 02/2021 – Segurança de máquinas – Dispositivos de intertravamento associados às proteções – Princípios de projeto e seleção

A NBR ISO 14119 de 02/2021 – Segurança de máquinas – Dispositivos de intertravamento associados às proteções – Princípios de projeto e seleção especifica os princípios para o projeto e a seleção – independentemente da natureza da fonte de energia – de dispositivos de intertravamento associados às proteções. Abrange os dispositivos de intertravamento utilizados nas proteções. A ISO 14120 especifica os requisitos gerais para o projeto e a construção de proteções fornecidas principalmente para proteger as pessoas contra perigos mecânicos.

O processamento do sinal do dispositivo de intertravamento para cessar os movimentos da máquina é tratado na NBR ISO 13849-1 ou na IEC 62061. Essa norma não fornece necessariamente todos os requisitos específicos para os sistemas acionados por chave transferível (trapped key), mas fornece medidas para minimizar a burla dos dispositivos de intertravamento de uma maneira razoavelmente previsível.

A estrutura das normas de segurança no campo das máquinas é a descrita a seguir. As normas do tipo A (normas básicas de segurança) proveem conceitos básicos, princípios de projeto e aspectos gerais que podem ser aplicados a todas as máquinas. As normas do tipo B (normas de segurança genéricas) abordam um aspecto de segurança ou um tipo de dispositivo de segurança que pode ser utilizado em uma ampla variedade de máquinas. As normas do tipo B1, sobre aspectos de segurança específicos (por exemplo, distâncias de segurança, temperatura da superfície, ruído).

As normas do tipo B2, sobre dispositivos de segurança (por exemplo, comando acionados pelas duas mãos, dispositivos de intertravamento, dispositivos sensíveis à pressão, proteções) e as normas do tipo C (normas de segurança de máquinas) abordam os requisitos de segurança detalhados para uma máquina ou grupo de máquinas específico. Este documento é uma norma do tipo B2, conforme declarado na NBR ISO 12100.

Os requisitos deste documento podem ser complementados ou modificados por uma norma do tipo C. Para máquinas que são abrangidas pelo escopo de uma norma do tipo C e que foram projetadas e construídas de acordo com os requisitos da referida norma, os requisitos dessa referida norma do tipo C prevalecem.

Esta norma foi preparada para prover orientações aos projetistas de máquinas e redatores de normas de segurança de produto sobre como projetar e selecionar dispositivos de intertravamento associados às proteções. As suas seções relevantes, utilizadas isoladamente ou em conjunto com disposições das outras normas, podem ser utilizadas como uma base para procedimentos de verificação para a adequabilidade de um dispositivo para aplicações de intertravamento.

Os Anexos A a F, de caráter informativo, descrevem a tecnologia e as características típicas dos quatro tipos definidos de dispositivos de intertravamento. Outras soluções podem ser adotadas, desde que estejam em conformidade com os princípios desta norma. Os Anexos G a I, de caráter informativo, proveem informações sobre aspectos específicos, como dispositivos de intertravamento utilizados em funções de segurança, apreciação de riscos considerando a motivação para burla e forças de ação estáticas.

O ISO/TR 24119 está em estudo e proverá informações sobre a ocultação de defeitos na conexão em série de dispositivos de intertravamento. A proteção com intertravamento é uma proteção associada a um dispositivo de intertravamento que, em conjunto com o sistema de comando da máquina, realiza as seguintes funções: impede a máquina de executar as suas funções perigosas “cobertas” pela proteção, até que a proteção esteja fechada; se a proteção for aberta, durante a operação das funções perigosas da máquina, executa o comando de parada: quando a proteção for fechada, a execução das funções perigosas da máquina “cobertas” pela proteção podem ser executadas (o fechamento da proteção não inicia por si só a operação de tais funções).

Uma proteção com intertravamento pode conter/estar equipada com um ou mais dispositivos de intertravamento. Esses dispositivos de intertravamento também podem ser de tipos diferentes. As técnicas de intertravamento envolvem uma ampla variedade de aspectos tecnológicos. Os dispositivos de intertravamento podem ser classificados utilizando uma grande variedade de critérios, por exemplo, a natureza da ligação entre a proteção e o sistema de saída ou o tipo tecnológico (eletromecânico, pneumático, eletrônico, etc.) do sistema de saída.

Os dispositivos de intertravamento possuem uma função de monitoramento da posição da proteção que detecta se a proteção está fechada ou não e produz um comando de parada quando a proteção não está na posição fechada. Um dispositivo de intertravamento também pode ser utilizado no controle de outras funções, por exemplo, a aplicação de um freio para parar as funções perigosas da máquina antes que o acesso seja possível.

Alguns dispositivos de intertravamento também possuem uma função de bloqueio para manter a proteção bloqueada enquanto a função perigosa da máquina estiver presente. Uma função de monitoramento da condição do dispositivo de bloqueio monitora se o dispositivo de bloqueio está engatado ou liberado e produz um sinal de saída apropriado.

A tabela abaixo mostra os princípios de acionamento e atuadores para os tipos definidos de dispositivos de intertravamento. Já a figura abaixo mostra o princípio de dispositivos de intertravamento Tipos 1, 2, 3 e 4. Os quatro tipos de dispositivos de intertravamento não são apresentados em uma ordem hierárquica. A aplicação correta de cada tipo de dispositivo de intertravamento dependerá da apreciação de risco que convém que seja realizada para a máquina específica.

Quando uma função de intertravamento da proteção sem bloqueio for utilizada, a proteção pode ser aberta a qualquer momento, independentemente da função da máquina. Se a proteção não estiver fechada, o dispositivo de intertravamento deve gerar um comando de parada. O tempo de acesso deve ser maior que o tempo total de parada do sistema. Quando o intertravamento com bloqueio for aplicado, a abertura da proteção deve ser impedida por um dispositivo de bloqueio, a menos que todas as funções perigosas da máquina cobertas por essa proteção tenham cessado.

Existem duas alternativas para o projeto da função de bloqueio. O desbloqueio da proteção pode ser iniciado a qualquer momento pelo operador. Quando o desbloqueio é iniciado, um comando de parada é gerado pelo dispositivo de bloqueio. Isto é denominado de desbloqueio incondicional. O tempo necessário para a proteção ser desbloqueada deve ser maior que o tempo necessário para que a função perigosa da máquina cesse.

O desbloqueio da proteção é possível somente quando as funções perigosas da máquina tiverem cessado. Isto é denominado de desbloqueio condicional. A parte mecânica (por exemplo, pino) que bloqueia a proteção com intertravamento pode ser acionada manualmente e liberada manualmente; acionada por ação de mola (ou similar) e liberada por energização; acionada por energização e liberada por ação de mola (ou similar); acionada por energização e liberada também por energização.

O bloqueio operado mecanicamente deve utilizar o princípio de bloqueio mecânico direto devido ao formato. O atrito e a força de forma isolada não podem ser levados em consideração. No dispositivo de intertravamento com bloqueio operado eletromagneticamente, a proteção é mantida fechada (bloqueada) sem qualquer meio de bloqueio mecânico por uma força eletromagnética. O bloqueio eletromagnético opera sobre o princípio de aplicação de energia elétrica ou energização e liberação por desenergização

Os interruptores de posição devem estar dispostos de modo que estejam suficientemente protegidos contra uma alteração da sua posição. A fim de atingir esse objetivo, alguns requisitos devem ser atendidos. Por exemplo, os fixadores dos interruptores de posição devem ser confiáveis e a sua remoção deve ser feita somente com o auxílio de uma ferramenta

Os interruptores de posição Tipo 1 devem ter meios que permitam a fixação no local de modo permanente, após o ajuste (por exemplo, por meio de pinos ou cavilhas) e os meios de acesso necessários aos interruptores de posição para manutenção e verificação da operação correta devem ser assegurados. A prevenção contra burla de uma maneira razoavelmente previsível também deve ser considerada ao serem projetados os meios de acesso; o autoafrouxamento deve ser prevenido.

A burla do interruptor de posição de uma maneira razoavelmente previsível deve ser evitada (ver Seção 7) e o interruptor de posição deve estar localizado e, se necessário, protegido de modo que danos de causas externas previsíveis sejam prevenidos. O movimento produzido por acionamento mecânico ou a folga do sistema de acionamento do dispositivo de proximidade devem permanecer dentro da faixa de operação especificada pelo fabricante do interruptor de posição ou sistema de acionamento, de modo a assegurar a operação correta e/ou evitar o sobrecurso.

Um interruptor de posição não pode ser utilizado como um batente mecânico, a menos que este seja o uso previsto do interruptor de posição, conforme declarado pelo fabricante e um desalinhamento da proteção que venha a criar uma folga antes que o interruptor de posição altere o seu estado não pode ser suficiente para prejudicar o efeito funcional da proteção (para acesso às zonas de perigo, ver NBR ISO 13855 e ISO 13857). O suporte e a fixação dos interruptores de posição devem ser suficientemente rígidos para manter a operação correta do interruptor de posição.

Os atuadores devem ser fixados de forma a minimizar a possibilidade de afrouxamento ou a alteração da posição prevista em relação ao sistema de acionamento durante o tempo de vida útil previsto. Uma verificação regular pode ser necessária. Alguns requisitos devem ser atendidos. Os fixadores dos atuadores devem ser confiáveis e o seu afrouxamento somente deve ser feito com auxílio de uma ferramenta.

O autoafrouxamento deve ser prevenido e o atuador deve estar localizado e, se necessário, protegido de modo que danos de causas externas previsíveis sejam evitados. Um atuador não pode ser utilizado como um batente mecânico, a menos que este seja o uso previsto do atuador, conforme declarado pelo fabricante.

O suporte e a fixação dos atuadores devem ser suficientemente rígidos para manter a operação correta do atuador. Os cames rotativos e lineares para dispositivos de intertravamento Tipo 1 devem atender aos seguintes requisitos: ser fixados por elementos que requeiram uma ferramenta para a sua remoção; a fixação final é atingida pelo formato de encaixe (por exemplo, ranhuras ou chaveta) ou outros métodos que garantam a integridade de fixação de modo equivalente; e não danifiquem o interruptor de posição ou prejudiquem a sua durabilidade.

FONTE: Equipe Target