Jste zde

TEST - Bezpečnostní nárazníky a nárazové lišty

Antonín Vojáček, 3. Září 2014 - 22:32

Bezpečnostní nárazníky a nárazové lišty detekují náraz nebo přitlačení lidské obsluhy  pohyblivými částmi strojů předtím, než by došlo k jejich vážným zranění. Speciální elektromechanický princip funkce lišt Haake jsem měl možnost vyzkoušet díky zapůjčení vzorku lišty společností Schmachtl CZ s.r.o.

Co jsou a k čemu slouží bezpečnostní nárazníky a nárazové lišty?

Bezpečnostní nárazníky a nárazové lišty jsou snímače sloužící pro ochranu osob/obsluhy před nárazy nebo tlakem mechanicky pohyblivých hran strojů a zařízení.

Podle normy o bezpečnosti strojních zařízení totiž mohou být nebezpečné stroje nebo jejich části uváděny do provozu pouze za předpokladu, že byla komplexně přijata všechna opatření pro zabezpečení ochrany obsluhy těchto strojů. Jedním z těchto opatření je zabezpečení automaticky pohyblivých hran strojů s rizikem zranění obsluhy nárazem nebo tlakem. K tomu se právě používají bezpečnostní nárazníky a nárazové lišty.

Ty detekují náraz nebo přitlačení pohyblivými částmi automatických strojů a při připojení na bezpečnostní relé či PLC umožňují včasné zastavení pohybu stroje nebo jeho částí předtím, než dojde k vážným zraněním zasažených osob (obsluhy). Jejich funkce je elektromechanická, a i když různí výrobci využívají různé způsoby detekce, vždy se zde vyhodnocuje až prohnutí pružného povrchu snímací části vlivem  fyzického kontaktu s lidským tělem, stejně tak i fyzické přitlačení některé část lidského těla k pevnému podkladu (např. podlaze, stěně, rámu, nosníku apod.) vlivem pohybu pevné části stroje (např. ramene, radlice, hrabice, konzole apod.).

Typické aplikace pro použití bezpečnostních nárazníků a nárazových lišt jsou například otočné dveře, posuvná vrata, různé zdvižné plošiny, zdvihací divadelní jeviště, automaticky řízená vozidla, automaticky pohyblivé kryty strojů, výtahové dveře, pomůcky pro postižené a další podobné aplikace s možností nárazu hrany do osob nebo objektů.

Bezpečnostní nárazníky (obr. vlevo) a nárazové lišty (obr. vpravo) slouží k detekci přitisknutí části lidského těla pohyblivou částí stroje.

Bezpečnostní nárazníky a nárazové lišty Haake

Bezpečnostní nárazníky HSB a bezpečnostní nárazové lišty HSC od německé společnosti Haake-Technik slouží pro zajištění ochrany proti nárazu pro bezpečnostní kategorie 3 (dle DIN EN ISO 13849-1). Protože narozdíl od konkurenčních výrobků pracují na čistě mechanickém principu, kdy při nárazu do osoby dojde k okamžitému rozepnutí bezpečnostního obvodu všesměrového kontaktního řetězu vestavěného v nárazníku, není tak zapotřebí žádná specializovaná externí vyhodnocovací jednotka. Proto může být nárazník připojen přímo k bezpečnostnímu spínacímu relé podobně jako tlačítko nouzového zastavení.

I když nárazníky HSB i nárazové lišty HSC Haake pracují na stejném principu, jsou nárazníky proti nárazovým lištám výrazně hlubší, a proto vhodnější pro aplikace s delší brzdnou dráhou jako jsou velké a těžké dveře (např. u hangárů), těžká automaticky řízená vozidla, divadelní plošiny apod.

Princip detekce je založen na speciálním článkovém elektricky vodivém kontaktním "řetězu", který je ukotven v měkké polyuretanové pěně či gumové hadici. Tvoří ho série zřetězených rozpínacích mechanických kontaktů realizované pravidelně střídavě za sebou  navlečenými vodivými kontaktními válečky a izolačními meziprvky. Zjednodušeně je celá funkce založen na principu klínu. V základním stavu (bez stlačení dotykem/nárazem/tlakem) jsou elementy k sobě stlačeny tak, že je celý řetěz elektricky vodivý (klidový bezpečnostní obvod je uzavřen). Při nárazu do osoby, tedy při aktivací lišty, pak dojde v místě prohnutí řetězu k oddálení aspoň jednoho páru vodivého válečku a izolačního meziprvku a elektrický obvod se okamžitě mechanicky rozpojí.

Přednostní tohoto řešení je fakt, že k sepnutí dojde okamžitě (bez prodlevy) a že bezpečnostní kategorii 3 (dle DIN EN ISO 13849-1) splňuje již samotná lišta připojením na libovolné bezpečnostní spínací relé, které je většinou již součástí aplikace. Dle německého ústavu BG, který lištu certifikoval, není třeba dvojitého vedení, protože jednotlivá závada nezpůsobí ztrátu bezpečnostní funkce. Navíc, protože snímací řetěz je článkový, může být umístěn i po stranách (v případě aplikací, kde není vyloučen pohyb do stran).

Z pohledu externího provedení pouzdra nabízí výrobce Haake-Technik, resp. v ČR prodejce Schmachtl CZ s.r.o., široký sortiment variant. Ty se volí v závislosti na prostředí montáže a účelu cílovému použití (interiér / exteriér / suché / vlhké prostředí / agresivní látky), brzdných drahách a rychlostech v místě nárazu. Vnější materiál bezpečnostních lišt HSC (materiál okolo snímacího řetězu) může být vyroben buď z TPE s lepší tvarovou stálostí, nebo z NBR či EPDM pryže, které jsou odolnější vůči olejům. Typ lišty (určený především její výškou) se volí zejména v závislosti na brzdné dráze stroje, např. HSC 40 pro brzdnou dráhu 12mm, HSC 65 pro 20 mm a HSC 95 pro 27 mm.

V případě nárazníku HSB je snímací řetěz obalen polyuretanem standardně v černé nebo červené barvě, přičemž je možné i provedení s žlutočernými bezpečnostními pruhy. Nárazníky i bezpečnostní lišty jsou upevněny na montážní hliníkový "plocháč" opatřeny otvory pro upevnění šrouby k podložce.

TEST bezpečnostní lišty Haake HSC

Výše uvedený popis mechnismu funkce poskytovaný výrobcem je věc jedna, ale jak to funguje ve skutečností? Tak to jsem měl možnost si osobně vyzkoušet díky zapůjčení jednoho vzorku bezpečnostní lišty společností Schmachtl CZ s.r.o. ke krátkému odzkoušení. Konkrétně šlo o typ HSC 6301, tedy o lištu délky 630 mm v základním provedení.

Ze strany mechanické konstrukce lišta na první i na blízký pohled svým vzhledem příliš nenadchne. Jde o pružný černý gumový korpus nasazený na hliníkový "plocháč" s otvory pro přišroubování na podklad. V gumovém korpusu je pak na pod jeho čelní stranou upevněna též gumová "roura" obsahující výše popsaný detekční mechanismus. Jednotlivé články jsou pak při prohmatávání horní snímací části dost patrné. Z tohoto tělesa pak na obou koncích "vylézají" dva jednoduché el. vodiče pro připojení k bezpečnostnímu relé nebo bezpečnostnímu PLC.

Funkci jsem ověřoval jak s připojeným multimetrem s měření odporu, ta následně i s připojením na bezpečnostní PLC Wieland SamosPRO (viz článek TEST - Bezpečnostní PLC Wieland SamosPRO).

V základním stavu je celek elektrický vodivý s odporem cca 1 ohm, tedy prakticky zkrat. Pro aktivaci mechanismu je nutné velmi silně zatlačit proti velmi tvrdé podložce na citlivou snímací část. Tedy spíše o ni významně opřít, protože mechanismu je hlavně díky poměrně silnému gumovému pouzdru dost tuhý. Při použití závaží pro zjištění při jakém zatížení na jednom místě dojde k rozepnutí el. obvodu, došel jsem k zátěži cca 15 kg. Pak se skokově změní měřený el. odpor na řádově jednotky Mohmů.

V případě napojení na bezpečnostní PLC SamosPRO je nutné s lištou pracovat jako s jednokanálově zapojeným bezpečnostním tlačítkem a tedy i příslušně nadefinovat vstup PLC. Pak je funkce zcela bezproblémová.

Závěr

Nárazové lišty i nárazníky Haake HSC a HSB jsou svým provedením určeny spíše pro použití zajištění bezpečnosti v přímo nekrytém venkovním prostředí nebo pak v halách těžkém průmyslu (např. cementárny, kamenolomy apod.), kde použití jiných technologií (například optických bezkontaktních snímačů či laserových skenerů) by nemuselo být z důvodu vysoké prašnosti a znečištění prostředí dlouhodobě spolehlivé. 

Všechny nárazníky a nárazové lišty německé společnosti Haake Technik GmbH, stejně tak jako další její výrobky, lze v ČR objednávat a nakupovat u společnosti Schmachtl CZ s.r.o. Další informace najdete na webu http://www.schmachtl.cz/narazove-systemy.

Odkazy:

Přílohy: 
PřílohaVelikost
PDF icon bro-hscmb-rev.02-12-en.pdf4.6 MB
Hodnocení článku: