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2. Sicurezza2. Sicurezza generale delle macchine

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Prodotto distribuito gratuitamente per diffondere la cultura della sicurezza all’interno delle imprese. 53

2.2.5 Dispositivi di sicurezzaI dispositivi di sicurezza hanno la funzione di eliminare o ridurre un rischio autonomamente o in associazio-ne a ripari. La funzione prevalente dei dispositivi è quella di impedire il raggiungimento di organi pericolosi durante il moto. A differenza dei ripari non offrono alcuna protezione rispetto a materiali proiettati dall’area di lavorazione verso l’operatore. La scelta e l’adozione di un dispositivo di sicurezza deve essere fatta atten-tamente, tenendo conto dei rischi da proteggere, delle modalità di funzionamento della macchina e delle necessità operative dei lavoratori.

2.2.5.1 DISPoSItIVI DI InterbloCCo ASSoCIAtI AI rIPArI UNI EN 1088/07DescrizioneL’interblocco è un dispositivo associato ad un riparo, (vedi 2.2.3 “Ripari”) che ha lo scopo di impedire il fun-zionamento di organi pericolosi quando il riparo medesimo non è chiuso. Il dispositivo di interblocco può essere azionato meccanicamente o in altro modo ed intervenire sui circuiti di comando o di azionamento che possono essere elettrici, ma anche idraulici o pneumatici. A volte, quando l’organo da proteggere è dotato di inerzia pericolosa, il dispositivo di interblocco è, a sua volta, associato ad un dispositivo di bloc-caggio del riparo. Il dispositivo di bloccaggio del riparo mantiene il riparo chiuso e ne consente l’apertura solo quando gli organi protetti dal riparo stesso non hanno esaurito la loro inerzia pericolosa.

caratteristicheI dispositivi di interblocco (vedi 2.2.5.1A “Dispositivo di interblocco associato a un riparo incernierato/scor-revole”) sono realizzati con componenti con elevato grado di affidabilità ed installati in modo da essere dif-ficilmente escludibili. Uno dei componenti fondamentali è il sensore di posizione (vedi 2.2.5.1A “Dispositivo di interblocco associato a un riparo incernierato/scorrevole”)delriparo;uncomponentechehailcompitodirilevare la posizione (chiuso/non chiuso) del riparo. Il sensore di posizione (finecorsa) quando viene aziona-to deve assicurare l’interruzione del circuito in cui è inserito anche in caso di guasto. La modalità di aziona-mento da utilizzarsi è definita ad apertura positiva (vedi 2.2.5.1A “Dispositivo di interblocco associato a un riparo incernierato/scorrevole”) : l’apertura del riparo deve comportare un’azione diretta sul dispositivo. I ripari interbloccati, cioè i ripari associati a dispositivi di interblocco devono:- impedireilmotopericolosoquandoilriparomedesimononènellaposizionedichiusura;- comandareunordinediarrestodelmotopericolosoincasodiaperturaduranteilnormalefunzionamento;- consentire l’avviamento del moto pericoloso solamente dopo l’avvenuta chiusura del riparo stesso.Quando l’organo pericoloso è dotato di inerzia (tempo di arresto prolungato), il riparo, oltre al dispositivo di interblocco, deve essere dotato anche di un dispositivo di bloccaggio (vedi 2.2.5.1B “Dispositivo di bloc-caggio”) tale che:- ilmotopericolososiaimpeditoquandoilriparononènellaposizionedichiusuraeintalposizionebloccato;- nonsiapossibileaprireilriparofinoaquandoilmotopericoloso(motod’inerziacompreso)nonsiacessato;- l’avviamento del moto pericoloso possa avvenire solamente dopo l’avvenuta chiusura e bloccaggio del

riparo stesso.

UtilizzoIl corretto funzionamento del dispositivo di interblocco deve essere verificato all’inizio di ogni turno di lavo-ro e sempre dopo interventi di diversa origine (manutenzione, regolazione, pulizia, ecc.) che coinvolgono il riparo, prima di riprendere il normale ciclo di produzione.




La verifica può consistere in due semplici manovre:• azionareidispositividicomandodell’avviocicloconriparononchiuso:l’organo pericoloso non deve

avviarsi;• chiudereilriparo,avviareunciclodilavoroepoiaprireilriparomedesimo:l’organo pericoloso deve

arrestarsi.Un ulteriore controllo sulla corretta installazione del sensore di posizione del riparo, quando questi è un finecorsa ad azionamento meccanico, consiste nell’azionamento diretto (con una mano) dell’attuatore del finecorsa col riparo aperto: l’azionamento non deve essere possibile.La presenza e il corretto funzionamento della funzione di bloccaggio può essere verificata nel modo seguen-te: durante il normale ciclo di lavoro provare ad aprire il riparo mobile: il riparo non deve muoversi dalla po-sizione di chiusura. Il riparo deve potersi aprire dopo che, una volta comandato l’arresto, è trascorso anche un congruo tempo, utile all’esaurimento dei movimenti residui degli organi pericolosi dovuti all’inerzia.

2.2.5.1A DISPoSItIVo DI InterbloCCo ASSoCIAto A un rIPAro InCernIerAto/SCorreVole

Un singolo sensore di posizione a comando meccanico (finecorsa di sicurezza ad apertura garantita), comandato in modo positivo, sorveglia la posizione del riparo. Il dispositivo deve essere azionato all’apertura del riparo e rilasciato solo alla sua completa chiusura (condizione di sicurezza). Questi finecorsa, se correttamente installati ed azionati in modo diretto, assicurano l’interruzione del circui-to, anche in caso di guasto (ad esempio l’incollaggio dei contatti). Essi sono riconoscibili attraverso apposito simbolo evidenziato sul corpo del finecorsa.

I finecorsa ad azionamento meccanico possono agire su circuiti elettrici, ma anche su circuiti diversi quali idraulici o pneumatici.




Sicurezza positivaQuando un componente meccanico in movimento trascina inevitabilmente un altro componente, per contatto diretto o attraverso elementi rigidi, si afferma che il secondo componente viene aziona-to in modo positivo dal primo: questa viene definita azione meccanica positiva.Quando la separazione dei contatti avviene come conseguenza diretta di un movimento specifico dell’attuatore tramite elementi non elastici (per esempio, non dipendenti da molle) si definisce ope-razione di apertura positiva di un elemento di contatto.L’insieme di queste due caratteristiche viene definita sicurezza positiva. Di fatto la sicurezza positiva assicura che l’azionamento dell’attuatore del finecorsa provochi l’interruzione del circuito controlla-to;cosicchégiàall’iniziodell’aperturadelriparostesso,tramitelacammacheazionailfinecorsa,sidetermina l’interruzione del circuito. Con riparo in posizione di chiusura l’attuatore del finecorsa non risulta azionato, mentre con riparo aperto l’attuatore del finecorsa è sempre azionato (premuto). In caso di utilizzo di un solo finecorsa deve sempre essere adottata la modalità di installazione che assicura la sicurezza positiva. Un solo finecorsa associato ad un riparo installato in modo non positivo non assicura mai le condizioni minime di sicurezza.

La corretta installazione del finecorsa è facilmente verificabile in modo pratico: quando con riparo aperto è possibile azionare manualmente l’attuatore del finecorsa questo non è stato installato cor-rettamente.

Possono inoltre essere utilizzati (vedi appendice 1 “Interblocco diretto (meccanico) tra il riparo ed il comando manuale di avviamento/arresto”): • dispositividiinterbloccodiretti(interbloccomeccanico)(vedi appendice 1 “Interblocco diretto (mec-

canico) tra il riparo ed il comando manuale di avviamento/arresto”);• dispositiviazionatitramitechiave(finecorsaachiave)(vedi appendice 2 ”Dispositivo di interblocco

comandato dal riparo con interruttore comandato a chiave (finecorsa a chiave)”);• dispositiviconsensoremagnetico(magnetecifrato)(vedi appendice 3 “Dispositivo di interblocco

elettrico comprendente interruttori comandati magneticamente”). Quando l’accesso ad organi lavoratori particolarmente pericolosi è frequente (ad esempio ad ogni ciclo di lavoro), il sistema di interblocco deve essere affidabile e garantire la sicurezza dell’operatore anche in caso di guasto di u componente. Queste garanzie si ottengono con la duplicazione dei circuiti (ri-dondanza) e con la realizzazione di un sistema definito di sorveglianza automatica (vedi appendice 4 “Sorveglianza automatica”). In questo caso il dispositivo di interblocco comprende almeno due sensori di posizione (vedi appendice 5 “Dispositivo di interblocco comandato dal riparo che comprende due sensori di posizione comandati direttamente da un riparo scorrevole/incernierato”).Un sensore (finecorsa D1) viene comandato in modo positivo. L’altro (D2) viene comandato in modo non positivo.




Oltre a sensori di posizione elettromeccanici possono inoltre essere utilizzati: • dispositiviconsensoridiprossimità(ingradodirilevarepartimetalliche)(vedi appendice 6 “Dispo-

sitivo di interblocco elettrico comprendente due sensori di prossimità”);• dispositividiinterbloccoibridi(es.elettricoeidraulico)(vedi appendice 7 “Dispositivo di interblocco

ibrido (elettrico ed idraulico)”);• dispositividi interbloccoafunzionamentoidraulico(pneumatico)consensorediposizioneadazio-

ne meccanica positiva (vedi appendice 8 “Dispositivo di interblocco a funzionamento idraulico(pneumatico) con sensore di posizione ad azione meccanica positiva“).

2.2.5.1b DISPoSItIVo DI bloCCAggIoUn dispositivo di interblocco deve essere dotato di bloccaggio del riparo quando il tempo di arre-sto è maggiore del tempo (definito tempo di accesso) impiegato da una persona a raggiungere la zona pericolosa. In presenza di un dispositivo di interblocco con bloccaggio del riparo l’apertura del riparo stesso e l’accesso alla zona pericolosa è resa possibile solamente se viene soddisfatta una delle seguenti condizioni:• è trascorso un tempo prefissato (maggiore del tempo necessario alla cessazione del pericolo) da

quandoèstatodatoilcomandodiarresto;• è stata rilevata la cessazione del pericolo (ad esempio, rilevamento di velocità nulla).Qualunque sia il principio di funzionamento del congegno (elettromagnete, cilindro pneumatico, ecc.) usato per comandare il dispositivo di bloccaggio che mantiene chiuso il riparo, è essenziale che vengano individuate le condizioni di guasto non pericoloso (guasto che non consente l’apertura del riparo). In particolare, in caso di sopravvenuta assenza di alimentazione di energia all’organo perico-loso, il dispositivo di bloccaggio deve restare nella posizione che immobilizza il riparo.Il dispositivo di bloccaggio può essere integrato nel sensore di posizione del riparo oppure può esse-re un componente totalmente separato.



Quando la leva manuale di “avviamento/arresto”, si trova in posizione sollevata, impedisce l’apertura del riparo. Abbassando la leva, il dispositivo che questa comanda interrompe, in modo positivo diretto, la conti-nuità del circuito di alimentazione dell’attuatore pericoloso, se il dispositivo fa parte del circuito di potenza, o genera un comando di arresto se è un dispositivo di comando. Quando la leva è in posizione abbassata, è possibile aprire il riparo. Finché il riparo è aperto, esso impedisce di sollevare la leva.

RIPARO CHIUSO RIPARO APERTOLa leva di "avviamento/arresto"impedisce l'apertura del riparo

Il riparo impedisce il sollevamento della levadi "avviamento/arresto" e quindi impedisce il ripristino della continuità del circuito

Vantaggio

- Affidabilità dovuta alla semplicità, specialmente quando usato come dispositivo di interblocco dell’ali-mentazione di energia.

osservazione- La leva (o il suo equivalente) è progettata per resistere alle forze previste e non può essere smontata

facilmente. Un arresto meccanico impedisce un oltre-corsa del riparo.

InterbloCCo DIretto (meCCAnICo) trA Il rIPAro eD Il ComAnDo mAnuAle DI AVVIAmento/ArreSto

2.2.5.1 (appendice 1)



Il dispositivo comprende:

- unelementodiinterruzionedelcircuito(D);- un meccanismo che, quando viene azionato, causa l’apertura e chiusura dell’elemento di interruzione

del circuito (per i dispositivi elettrici: operazione di apertura positiva)Una parte opportunamente sagomata (chiave) è fissata alla parte mobile del riparo in modo tale che non possa essere rimossa con i normali attrezzi in dotazione. Il fissaggio deve avvenire preferibilmente median-te saldatura, rivetta tura o viti unidirezionali. In alternativa tutto il dispositivo o gli elementi di fissaggio possono essere protetti al fine di renderli difficilmente raggiungibili.L’elemento d’interruzione del circuito assicura la continuità del circuito solamente quando la chiave è intro-dotta nel sensore.Quando la chiave viene estratta (quando si apre il riparo), aziona in modo positivo il meccanismo che apre l’elemento di interruzione del circuito.

Vantaggi

• Èsufficienteanchesolounpiccolospostamentodelriparoperfarcambiarestatoalsensore.• Particolarmenteadattoall’uso: -sulbordodiaperturadiunriparo(porta); -conriparichepossonoessererimossisenzal’usodiattrezzi; - con ripari sprovvisti di cerniere o guide che li collegano alla macchina.


DISPoSItIVo DI InterbloCCo ComAnDAto DAl rIPAroCon Interruttore ComAnDAto A ChIAVe (fIneCorSA A ChIAVe)



Svantaggio

• Puòessereneutralizzatomedianteunachiave,noncollegataalriparo.

Un magnete con codice cifrato, montato sul riparo, comanda un interruttore Reed normalmente aperto e uno normalmente chiuso.

Vantaggi

• Compattosenzapartimobiliesterne.• Elevataresistenzaallapolvereeailiquidi.• Faciledapulire.

Svantaggi

• Sensibilealleinterferenzeelettromagnetiche.• Nonvièaperturapositivadeicontatti.• Possibilesaldaturadeicontattiincasodisovracorrenti.

osservazioni

• Glisvantaggisopramenzionatirendononecessarioilcontrolloautomaticodegliinterruttorimagneticiad ogni ciclo di commutazione e la protezione contro le sovracorrenti.

• Ildispositivoèprogettatoperesserecomandatosolodaunmagneteconcodicecifrato.Nondeveesserepossibile provocarne il funzionamento con normali magneti permanenti. Ciò ne impedisce la neutraliz-zazione con mezzi semplici.


DISPoSItIVo DI InterbloCCo elettrICo ComPrenDenteInterruttorI ComAnDAtI mAgnetICAmente




In relazione alla valutazione dei rischi ed al conseguente comportamento dei dispositivi circuitali in caso di guasto, potrebbe essere necessario dotare il sistema di interblocco di sorveglianza automatica. La valutazione che consente di scegliere o meno la necessità di un sistema di sorveglianza automatica deve tenere conto di vari fattori quali ad esempio:• laprobabilitàchesiverifichiunguastonelsistema• ilrischioderivanteincasodiguastodelsistema• lepossibilitàdievitareunguastonelsistemaLa sorveglianza automatica è una funzione di sicurezza, ottenuta tramite adeguati componenti e apposita architettura circuitale, che assicura l’intervento di una misura di sicurezza se diminuisce la capacità di un componente o di un elemento di svolgere la sua funzione o se le condizioni di lavorazione vengono mo-dificate in modo tale da generare pericoli. La sorveglianza automatica è una funzione attivata sui circuiti ridondanti .Vi sono due tipologie di sorveglianza automatica:• sorveglianzaautomatica“continua”che,incasodiguasto,attivaimmediatamenteunamisuradisicurezzao

segnalazione;• sorveglianzaautomatica“discontinua”che,incasodiguasto,attivaunamisuradisicurezzaosegnalazio-

ne prima del ciclo successivo della macchina.La misura di sicurezza attivata, a seconda dei casi, può limitarsi ad essere un segnale di allarme, ma può prevedere anche l’arresto del ciclo di lavoro.In assenza di un sistema di sorveglianza automatica il guasto di uno dei sensori non verrebbe rilevato e la macchina continuerebbe ad operare normalmente. Al secondo guasto (visto che il primo non verrebbe rilevato dal sistema) la macchina potrebbe comportarsi in modo pericoloso per il lavoratore.

SorVeglIAnzA AutomAtICA




Il sensore di posizione D1 (finecorsa D1) viene comandato in modo positivo. Il sensore di posizione D2 (finecorsa D2) viene comandato in modo non positivo. In questo finecorsa l’inter-ruzione del circuito è affidata al corretto funzionamento della molla del finecorsa stessoIn presenza di due finecorsa e’ sempre necessario che siano installati ed operino con le modalità descritte (uno ad azionamento positivo e l’altro no).

Vantaggi

• Laduplicazionedeisensorievitaguastipericolosiincasodiguastosingolo.

• Ladiversificazionedeicomponentiridondantiriduceilrischiodiguastideterminatidallastessacausa.

• Ilsensorecomandatoinmodononpositivorileval’assenzadelriparo.

osservazioni

• Senzasorveglianzaautomatica,unsensoreguastononvienerilevatofinchéunguastonelsecondosen-sore genera un guasto pericoloso

Il sensore D1, azionato in modo positivo, deve esseredel tipo ad apertura garantita (finecorsa di sicurezza)e riportare, stampato sul corpo, l’apposito pittogramma.

DISPoSItIVo DI InterbloCCo ComAnDAto DAl rIPAro Che ComPrenDe Due SenSorI DI PoSIzIone ComAnDAtI DIrettAmente DA un rIPAro SCorreVole/InCernIerAto




D1 e D2 sono sensori di prossimità in grado di rilevare parti metalliche (ad esempio, un riparo).

Vantaggi

• Assenzadipartimobili.

• Elevataresistenzaallapolvereeailiquidi.

• Faciledatenerepulito.

• Compatto.

Svantaggi• Sensibilealleinterferenzeelettriche.

• Nonvièoperazionediaperturapositivadeicontatti.

• Possibile saldaturadeicontatti conconseguenteguastopericolososenonèassicurata laprotezionecontro le sovracorrenti.

osservazioni

• Finchérimaneaperto,ilriparonascondeD1,impedendoquindilaneutralizzazionediquestosensorecon mezzi semplici.

• Puòesserevantaggiosoavere,neldispositivodiinterblocco,dueinterruttoriconproprietàtecnologichesostanzialmente differenti, in modo tale che sia praticamente impossibile che lo stesso disturbo possa influenzarli entrambi simultaneamente (ciò è noto come diversità o ridondanza eterogenea e ha lo sco-po di evitare i “guasti determinati dalla stessa causa”).

DISPoSItIVo DI InterbloCCo elettrICo ComPrenDenteDue SenSorI DI ProSSImItà



Allo scopo di ridurre al minimo la probabilità di guasti determinati dalla stessa causa, possono essere asso-ciati a un riparo due dispositivi di interblocco indipendenti, ciascuno dei quali interrompe l’alimentazione di una diversa fonte di energia.Sono presenti due dispositivi indipendenti di interblocco (A e B):- Aagiscesulcircuitoelettricodicomando(dotatonormalmentedisorveglianzaautomatica);- B agisce sul circuito idraulico (interblocco di potenza possibilmente con interruzione diretta del circuito

di potenza).

Sono presenti due dispositivi indipendenti di interblocco (A e B):- A agisce sul circuito elettrico di comando (dotato normalmente di sorveglianza automatica);- B agisce sul circuito idraulico (interblocco di potenza possibilmente con interruzione diretta del circuito di potenza)

osservazioneUn dispositivo di interblocco ibrido è indicato in condizioni ambientali particolarmente severe che posso-no causare “guasti determinati dalla stessa causa” di componenti aventi la stessa tecnologia, per esempio fusione dello strato isolante dei conduttori su una macchina che lavora in condizioni di alta temperatura, o guasto simultaneo di due sensori di prossimità sotto l’effetto di interferenze elettriche o elettromagneti-che.


DISPoSItIVo DI InterbloCCo IbrIDo (elettrICo eD IDrAulICo)



Un singolo elemento di interruzione del circuito (valvola) con il riparo che comanda la valvola in modo positivo.

Vantaggi- Azione meccanica positiva della camma sull’attuatore del sensore di posizione.- Impossibile da neutralizzare azionando manualmente l’attuatore senza muovere camma o sensore.

Svantaggi Guasto pericoloso in caso di:- Consumo,rottura,ecc.checausanouncattivofunzionamentodell’attuatore;- Sregolazione tra il sensore e la camma.

Osservazioni- Dato che l’assenza del riparo non è rilevata, è essenziale che il riparo non possa essere rimosso senza

attrezzi.


DISPoSItIVo DI InterbloCCo A funzIonAmento IDrAulICo (PneumAtICo) Con SenSore DI PoSIzIone AD AzIone meCCAnICA PoSItIVA

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