Miernik siły zamykania

Bramy z napędem elektrycznym są maszynami w rozumieniu europejskiej dyrektywy maszynowej nr 2006/42/EG. W związku z wprowadzonymi dyrektywami istniejące systemy pozwalające na automatyczne zamykanie np. bramy bywają przestarzałe. Dlatego, nawet jeśli przed laty brama była prawidłowo zamontowana, dziś musi ona spełniać aktualne wymogi bezpieczeństwa. Wybór lub regulacja urządzeń zabezpieczających musi opierać się na ocenie istniejących zagrożeń. Dostępność, rodzaj sterowania i grupa osób obsługujących bramę odgrywają główną rolę w ocenie ryzyka. Urządzenia ograniczające siłę mogą być zintegrowane z jednostką napędową bramy . Za pomocą urządzenia do pomiaru siły zamykania jakim jest miernik siły zamykania można sprawdzić, czy podczas użytkowania przestrzegane są określone wartości graniczne. Jeśli nie można zredukować zbyt dużych sił, wystąpienie ewentualnych zagrożeń można zmniejszyć poprzez zastosowanie tzw. przeszkód. W przypadku zauważenia przeszkody spowodowanej rosnącym poborem mocy lub spowolnieniem procesu zamykania następuje przerwanie działania siły lub zmiana kierunku ruchu. Termin wykrywanie podłogi oznacza urządzenia, które wykrywają osoby lub przedmioty znajdujące się na podłodze pod drzwiami. W przypadku wykrycia ciała obcego brama musi się zatrzymać lub cofnąć.

Wykrywanie obecności za pomocą kurtyny świetlnej lub prowadzącej bariery świetlnej zapobiega dotykaniu osób lub przedmiotów w zasięgu ruchu bramy. Jeśli elementy do wykrywania obecności są monitorowane przez sterownik bramy lub jeśli są samomonitorujące, nie ma potrzeby wykonywania pomiarów siły. W przypadku bram występujących w miejscach pracy należy stosować przepisy techniczne dotyczące konkretnego miejsc pracy. Jeżeli bramy, szlabany i podobne elementy ruchome z napędem nie są wyposażone w czujnik ruchu lub monitorowane czujniki wykrywające obecność, siły zamykania i otwierania muszą być ograniczone. Występujące siły należy mierzyć i dokumentować za pomocą urządzenia jakim jest miernik siły zamykania. Miernik siły zamykania powinien być stosowany podczas montażu systemu oraz podczas kontroli bezpieczeństwa przeprowadzanych co najmniej raz w roku. Wartości graniczne, których należy przestrzegać, oraz rodzaj i częstotliwość kontroli są określone w przepisach technicznych.

Przepisy techniczne dotyczące stanowisk pracy – drzwi i bramy – ASR A1.7

• • Punkt 7 Zabezpieczenie ruchu skrzydła
  (3) „Pionowo poruszające się skrzydła bramy muszą być kompensowane przez przeciwwagi lub inne urządzenia techniczne (np. napędy, sprężyny) tak, aby nie zamknęły się w sposób niezamierzony. Podczas używania bram siła działająca na główną krawędź zamykającą w przypadku ruchu spowodowanego niewyważeniem ciężarów nie może przekraczać 150 N.


• • Pozycja 10.1 Konserwacja
  (3) „Siła wymagana do ręcznego otwierania lub zamykania nie powinna przekraczać 220 N w przypadku drzwi i 260 N w przypadku bram. W przypadku bram z napędem maksymalny wysiłek może zostać przekroczony o 50 procent w uzasadnionych przypadkach.”


• • Punkt 10.2 Kontrola bezpieczeństwa
  (1) „Drzwi i bramy z napędem muszą być odpowiednio sprawdzane pod kątem ich bezpiecznego stanu zgodnie ze specyfikacjami producenta przed pierwszym uruchomieniem, po znaczących zmianach i okresowo. Badanie okresowe należy przeprowadzać przynajmniej raz w roku . Wyniki testu bezpieczeństwa muszą być rejestrowane i przechowywane w miejscu pracy.”
  
  (2) „Badanie bezpieczeństwa drzwi i bram z napędem może być przeprowadzane wyłącznie przez ekspertów, którzy oceniają funkcjonalność urządzeń ochronnych i stosują odpowiednią technikę pomiarową , które m.in. B. można zweryfikować czasowy przebieg siły na krawędziach zamykających ."
  
  Aby możliwe było rejestrowanie i dokumentowanie przebiegu siły na krawędziach zamykających w określonym czasie, urządzenie jakim jest miernik siły zamykania musi być w stanie mierzyć i zapisywać siły w krótkich odstępach czasu. Miernik siły zamykania ze wskaźnikiem oporu nie nadaje się do tego, ponieważ przechowuje tylko wartość maksymalną.

Ponieważ w przeszłości wielokrotnie dochodziło do poważnych wypadków z udziałem automatycznych drzwi, bram i innych ruchomych elementów, dlatego stworzono urządzenia zabezpieczające przed występowaniem tego typu wypadków. Jedną z możliwości jest zmniejszenie sił występujących podczas otwierania lub zamykania do takiego stopnia, że nikt nie odniesie poważnych obrażeń. Normy zawarte w przepisach określają wartości graniczne siły dla określonych szerokości otworów, których nie wolno przekraczać. Testowanie sił otwierania i zamykania jest obowiązkowe podczas instalacji, a także podczas testów okresowych. Dzięki specjalnemu urządzeniu do pomiaru siły zamykania jakim jest miernik siły zamykania można wiarygodnie i zgodnie z normami określić występujące siły.

Wiele budynków jest obecnie wyposażonych w automatyczne drzwi, po to aby ułatwić wchodzenie i wychodzenie z budynku. Drzwi automatyczne są często instalowane na przykład w centrach handlowych, w budynkach administracyjnych, hotelach, supermarketach, laboratoriach, szpitalach, domach opieki i na lotniskach. Dlatego drzwi takie wymagają kontroli pod kątem bezpieczeństwa użytkowania. Jednym z możliwych środków bezpieczeństwa jest ograniczenie sił działających podczas zamykania i otwierania. Pomaga w tym urządzenie typu miernik siły zamykania.

W Niemczech np. norma DIN 18650 — Systemy drzwi automatycznych wraz z wymaganiami dotyczącymi produktów i metodami badań w części 1 — jest miarodajna w odniesieniu do pomiaru siły zamykania drzwi domów towarowych i innych drzwi napędzanych zewnętrznie.Punkt 5.7.3.1 normy DIN 18650-1 stanowi: „Siły (zgniatanie i uderzenie), które występują, gdy skrzydło drzwi uderza w ciało ludzkie lub części ciała, są ograniczone, jeśli przekraczają dopuszczalne siły dynamiczne i statyczne”.

Dopuszczalne siły dynamiczne wynoszą
- 400 N przy szerokości otworu do 200 mm,
- 700 N przy szerokości otworu od 200 do 500 mm oraz
- 1400 N przy szerokości otworu powyżej 500 mm.

Pozostała siła statyczna nie może przekroczyć 150 niutonów i musi powrócić do 80 niutonów w ciągu 5 sekund.

Wykres siły na skrzydle drzwiowym wg DIN 18650-1

Punkty pomiarowe są pokazane i zwymiarowane w załączniku B do normy DIN 18650-1 na ilustracjach dla różnych typów bram.

Punkt 6.22 niniejszej normy nakłada następujące wymagania na urządzenie do pomiaru siły zamykania:

• Miernik siły zamykania musi mieć powierzchnię styku o średnicy ok. 80 mm, aby rejestrować siłę.
  Miernik siły zamykania musi być wykonany z twardego i solidnego materiału, np. ze stali.
• Sprężyna umieszczona pomiędzy nimi powinna mieć sztywność 500 N/mm ± 50 N/mm.
• Miernik siły zamykania musi być w stanie rejestrować siłę dla zakresu pomiarowego 25 … 2000 N.
• Czas przyłożenia siły mierzy się w zakresie od 0 … 5 s. przy czym stała czasowa narastania i opadania siły jest mniejsza niż 5 milisekund.
• Błąd pomiaru nie może przekraczać 5% dla całego zakresu pomiarowego.
• Zmierzone wartości muszą być wyświetlane lub przesyłane.

Norma wymaga zatem zastosowania urządzenia typu miernik siły zamykania, które może mierzyć, rejestrować i wyświetlać krzywą siła-czas przez co najmniej pięć sekund. Odpowiednie jest do tego cyfrowe urządzenie typu miernik siły zamykania z bardzo krótkim cyklem pomiaru i przechowywania.

Miernik siły zamykania - drzwi windy
Producenci wind odpowiedzialni są za zastosowanie odpowiednich norm prawnych określających wartości np. sił, które w windach mogą być zastosowane. Jeśli np. w obszarze zamykania znajduje się osoba lub przedmiot, drzwi nie zamkną się, albo wycofują się, przed zamknięciem, albo wywierają niewielką siłę przy uderzeniu, po to aby nie doszło do obrażeń ciała u użytkownika.

Dla zapewnienia bezpieczeństwa użytkowania przepisy wprowadzają np. konieczność kontroli. Z reguły niezbędne testy przeprowadzają uprawnieni eksperci. Eksperci wykonując pomiary stosują urządzenia typu miernik siły zamykania. Stosowane urządzenie do pomiaru siły docisku powinno być łatwe i bezpieczne w obsłudze, umożliwiać precyzyjne pomiary, a także umożliwiać zapisywanie lub przesyłanie danych pomiarowych.

Miernik siły zamykania znajdzie swoje zastosowanie także w pomiarach siły dla automatycznych szyb, szyberdachów, drzwi przesuwnych czy klap w samochodach, a także drzwi w środkach komunikacji miejskiej czy pojazdach szynowych.