Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 11/2016 vyšlo tiskem
7. 11. 2016. V elektronické verzi na webu od 1. 12. 2016. 

Téma: Rozváděče a rozváděčová technika; Točivé stroje a výkonová elektronika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu

Aktuality

Svítící fasáda FEL ČVUT nabídne veřejnosti interaktivní program s názvem Creative Colours of FEL Dne 13. prosince v 16.30 hodin se v pražských Dejvicích veřejnosti představí interaktivní…

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Více aktualit

Bezpečnostní systémy PEPPERL+FUCHS

číslo 2/2005

Bezpečnostní systémy PEPPERL+FUCHS

Rychlý rozvoj elektroniky a elektrotechniky výrazně ovlivňuje téměř všechny oblasti lidské činnosti. Stejně i automatizace průmyslu postupuje dopředu rychlým tempem a manuální práci na strojích a výrobních linkách stále častěji nahrazují roboty a manipulátory. Pravděpodobně už není daleko doba, kdy budou v mnoha továrnách lidé pracovat jen v prosklených řídicích místnostech a z bezpečné vzdálenosti pouze dohlížet na kompletně automatizované bezobslužné provozy. Zatím však ještě nejsme tak daleko a ve většině starších provozů, ale i v těch modernějších, pracují lidé na strojích a výrobních linkách, ať už jako obsluha nebo jako údržba. Velmi často se tak dostanou do blízkosti pohybujících se částí strojů nebo materiálu; to s sebou nese nebezpečí možného úrazu.

Pro zajištění bezpečnosti se sice používají různé mechanické zábrany, avšak jsou místa, jako např. vstup nebo výstup materiálu u některých strojů nebo výrobních linek, která musí zůstat přístupná. Informační tabulky Dodržuj bezpečnou vzdálenost!, Nevstupovat za chodu stroje!, Pozor, pohyb materiálu a další podobné pro zajištění bezpečnosti osob již dávno nestačí, a proto musí přijít na řadu jiná opatření, která požadovanou bezpečnost zajistí.

Volba takovýchto opatření závisí na stupni nebezpečnosti prostředí. Pro stanovení nebezpečnosti prostředí používají evropské normy postup pro analýzu rizika, ve kterém se hodnotí několik následujících faktorů ovlivňujících míru rizika:

  1. Stupeň poranění (S), kde:
    – S1 je mírné poranění (normálně vratné),
    – S2 je vážné poranění (normálně nevratné).
  2. Frekvence výskytu nebezpečné situace a/nebo čas pro reakci (F), kde:
    – F1 je zřídka nebo méně často a/nebo čas pro reakci je dlouhý,
    – F2 znamená často až stále a/nebo čas pro reakci je krátký.
  3. Možnost zabránění nebezpečné situaci (P), kde:
    – P1 je možné zabránění za určitých specifických podmínek,
    – P2 je zabránění nemožné.
Obr. 1.

Obr. 1. Definice bezpečnosti prostředí

Z tabulky znázorněné na obr. 1 vyplývá některá z pěti kategorií pro volbu typu ochrany.

V některých případech jsou jako správná volba uvedeny dvě kategorie. Je zřejmé, že i když se každý faktor dělí na dva stavy, nelze určit přesnou rozlišovací hranici. Zde je třeba zvážit, jaké „hodnoty„ který faktor nabývá. Například u faktoru P1, je-li zabránění nebezpečné situace možné, ale komplikované, zvolí se vyšší kategorie. Podobně asi nelze u faktoru F vždy přesně určit, co je ještě méně často, a co už často.

Jestliže je třeba zabezpečit volně přístupný prostor v okolí pohyblivých částí strojů proti neoprávněnému vstupu osob, půjde zpravidla o nejvyšší, tedy čtvrtou kategorii zvolit některé optoelektronické ochranné zařízení s typem ochrany 4. Volba varianty a způsob instalace takového ochranného zařízení závisejí na mnoha okolnostech, mimo jiné také na tom, co je nutné chránit. Každý stroj má totiž jiné vlastnosti a může způsobit jiný druh poranění. Zpravidla u menších lisů nebo stříhacích zařízení mohou být poraněny prsty na rukou, a proto je třeba zastavit stroj dříve, než se prsty dostanou do nebezpečné zóny. Není vždy nezbytné vypínat celý stroj – v některých případech je to i z časových důvodů nereálné – zpravidla postačí spolehlivě zablokovat pohyb nebezpečné části stroje. U větších strojních zařízení může dojít k poranění celé ruky, a je proto nutné tomu přizpůsobit způsob ochrany, popř. zajistit zastavení stroje nebo pohyblivé části při vstupu osoby do nebezpečného prostoru.

Ve všech již zmíněných případech bude třeba instalovat jednopaprskové nebo vícepaprskové bezpečnostní závory, které se ovšem liší svými vlastnostmi. Je-li nutné chránit prsty, použije se taková bezpečnostní závora, jejíž rozteč paprsků je max. 14 mm, a umístí se tak, aby vyplnila celý prostor, kterým je možné se dostat do nebezpečné oblasti. Podobně pro ochranu ruky je vyžadována rozteč paprsků 30 mm. Pro ochranu osob se nejčastěji používají vícepaprskové závory s paprsky umístěnými za sebou. Rozteč paprsků zde závisí na jejich počtu. V některých případech, pokud to dovolí analýza rizika, lze použít i jednopaprskový systém.

Jaký systém ochrany se zvolí, není určeno jen tím, jakou část těla je třeba chránit, ale také tím, zda systém bude splňovat požadovanou bezpečnost (osob, obsluhy, údržby apod).

Z předchozích úvah vyplývá, že bezpečnostní ochranný systém je třeba instalovat tak, aby byl při porušení ochranného pole zastaven stroj dříve, než se osoba nebo její část dostane do styku s nebezpečnou částí stroje. Jinými slovy, je nutné instalovat ochranný systém v dostatečné vzdálenosti od pohybující se části zařízení. Tato vzdálenost se vypočítá podle vzorce: S = K T + C, kde S je minimální bezpečná vzdálenost v mm, tj. vzdálenost mezi nebezpečnou oblastí a ochranným polem, K konstanta (v mm·s–1) udávající rychlost přístupu; u standardních situací se počítá s rychlostí 2 000 mm·s–1, C dodatečná vzdálenost (v mm); závisí na tom, jak daleko se může ohrožená část lidského těla dostat do nebezpečné oblasti, než je přerušen paprsek; tato vzdálenost závisí zejména na rozteči paprsků zvoleného ochranného zařízení: při rozteči 14 mm (ochrana prstů) je tato vzdálenost nulová, pro rozteč 30 mm je tato vzdálenost 850 mm; u jednopaprskové závory dokonce 1 200 mm, T celkový čas (v s), který uplyne od porušení ochranného pole do bezpečného zajištění stroje.

Celkový čas T se skládá ze dvou složek: T = t1 + t2, kde t1 je doba odezvy ochranného zařízení, obvykle 20 ms pro polovodičový výstup, pro reléový výstup 40 ms; tento čas musí být vždy uveden na ochranném zařízení, t2 doba potřebná pro zastavení stroje, popř. pro zablokování nebezpečné části.

Obr. 2.

Obr. 2. Ukázka sortimentu bezpečnostních systémů firmy Pepperl+Fuchs

Z výpočtu je zřejmé, v jaké minimální vzdálenosti musí být ochranný systém instalován. Z hlediska bezpečnosti je ještě třeba zkontrolovat, zda paprsky neprocházejí podél lesklé plochy, která by mohla tvořit zrcadlo, a paprsek by mohl „obejít„ osobu i při přerušení jeho přímé cesty.

Uvedený popis je jen jednou, a to nejjednodušší, z mnoha variant použití ochranných systémů. Existuje mnoho dalších zajímavých možností instalace, které splňují konkrétní bezpečnostní požadavky na jednotlivé stroje a výrobní linky. Například instalace několika paprsků vodorovně za sebou nad podlahou umožní vstup nebo výstup materiálu, ale zablokuje stroj při vstupu osoby do této oblasti. Další možností je využití některého z několika režimů tzv. mutingů, tedy jakéhosi umlčování při vstupu materiálu do chráněného prostoru, kdy tok materiálu do nebezpečné oblasti nezastaví chod stroje nebo linky, avšak vstup osoby uvede stroj nebo linku do bezpečného stavu.

Firma Pepperl+Fuchs, přední světový výrobce optických snímačů, má ve svém sortimentu množství bezpečnostních systémů – od nejjednodušších jednopaprskových bezpečnostních závor s odděleným dvoukanálovým vyhodnocením po komfortní systémy ve sloupovém provedení s integrovaným vyhodnocením, umožňující snadnou instalaci a plynulý provoz (obr. 2).

Tento článek nemá za úkol podat komplexní návod pro volbu způsobu ochrany zdraví člověka při práci, jen ozřejmit šířku problematiky a naznačit jedno z možných řešení. Podrobnější informace o bezpečnostních systémech si zájemci mohou vyžádat přímo u pracovníků společnosti Pepperl+Fuchs, s. r. o.

(Firemní článek Pepperl+Fuchs, s. r. o.)

Pepperl+Fuchs, s. r. o.
Sokolovská 79
186 00 Praha 8-Karlín
tel.: 221 115 540
fax: 221 115 550
http://www.pepperl+fuchs.com