Medidor de força de fechamento

Infelizmente, no passado ocorreram acidentes graves em portas automáticas, portões e outros elementos de construção móveis. Como consequência, foram estabelecidas normas e regulamentos de segurança. Por exemplo, é possível estabelecer que a força produzida durante a abertura ou o fechamento seja reduzida de forma que ninguém sofra danos graves. As normas específicas da aplicação estabelecem valores limite para as larguras de abertura que não devem ser excedidas. É obrigatório verificar a força de abertura e de fechamento durante a instalação e também durante as inspecções periódicas. Com um medidor de força de fechamento é possível determinar com segurança as forças exercidas de acordo com as normas.

Atualmente, muitos edifícios estão equipados com portas automáticas para facilitar o acesso e a saída do edifício. As portas automáticas são normalmente instaladas, por exemplo, em grandes armazéns e centros comerciais, e também em administrações públicas, hotéis, supermercados, laboratórios, hospitais, asilos e aeroportos. Ninguém deve resultar ferido ao usar tais portas. É por isso que é necessário verificar a segurança das portas automáticas. Uma das possíveis medidas de segurança é limitar a força que atua durante o fechamento e a abertura.

Na Alemanha, para a medição da força de fechamento em portas de grandes armazéns e outras portas acionadas a motor, aplica-se a norma DIN 18650 – Segurança em portas automáticas, Parte 1 Requisitos do produto e métodos de ensaio.

O ponto 5.7.3.1 da norma DIN 18650-1 estabelece que “as forças (de esmagamento e impacto) que ocorre quando a lâmina da porta atinge o corpo humano ou partes do corpo estão limitadas se não excedem as forças dinâmicas e estática admissíveis determinada com um medidor de força de fechamento de acordo com o ponto 6.2.2”.

As forças dinâmicas admissíveis são as seguintes

• 400 Newton para larguras de abertura até 200 mm,
• 700 Newton para larguras de abertura entre 200 e 500 mm e
• 1400 Newton para larguras de abertura > 500 mm.

A força estática restante não deve exceder 150 Newton e deve diminuir para 80 Newton em 5 segundos

Gráfico da curva de força na lâmina da porta de acordo com a norma DIN 18650-1

Os pontos de medição estão claramente indicados e dimensionados nas imagens dos diferentes tipos de portas no Apêndice B da norma DIN 18650-1.

O ponto 6.22 desta norma é estabelecido os seguintes requisitos para o dispositivo de medição da força de fechamento:

• O medidor de força de fechamento deve ter superfícies de contato com um diâmetro de aproximadamente 80 mm para a absorção da força. Devem ser de um material duro e resistente, por exemplo, o aço.
• A mola colocada no meio deve ter uma rigidez de 500 N/mm ± 50 N/mm.
• O dispositivo deve ser capaz de detectar a força em uma faixa de medição de 25 a 2.000 Newton.
• O tempo de aplicação da força deve ser medido de 0 a 5 segundos, com uma constante de tempo inferior a 5 milissegundos para o aumento e a diminuição da força.
• O erro de medição não deve exceder 5 % em toda a faixa de medição.
• Os valores medidos devem poder ser exibidos ou transmitidos.

Portanto, a norma especifica que deve ser utilizado um medidor de força de fechamento com o qual seja possível medir, registrar e visualizar uma curva força-tempo durante pelo menos cinco segundos. Para isso, é adequado um dispositivo de medição digital da força de fixação com um ciclo de medição e armazenamento muito curto.

Medição da força de fechamento em portas de elevadores

Os elevadores para passageiros e mercadorias permitem exceder grandes diferenças de altura em pouco tempo e sem esforço físico. Na Alemanha, de acordo com o artigo 2 número 30 da Lei de Segurança dos Produtos, os elevadores pertencem a instalações que requerem inspeção. Os requisitos de segurança se referem tanto ao planejamento e construção de sistemas de elevadores quanto para seu funcionamento.

A norma técnica alemã de segurança operacional TRBS 3121 - Funcionamento dos sistemas de elevação
recomenda como medidas de proteção contra os riscos de impacto, arrasto e esmagamento em portas de elevadores:

• Mudar a direção do movimento caso seja detectado um obstáculo ao fechar as portas e
• Limitação da força de fechamento para 150 Newton e da energia cinética para 10 Joule.

Estas medidas de proteção já foram aplicadas na maioria dos elevadores acessíveis ao público. Se houver uma pessoa ou um objeto na área de fechamento, as portas não fecham. Elas se retraem antes do impacto ou exercem apenas uma pequena força ao impactar, para que não ocorram danos pessoais.

Os fabricantes e operadores de elevadores são responsáveis pelo cumprimento das normas de segurança. Como regra geral, as verificações requeridas são realizadas por especialistas autorizados. Esses especialistas são responsáveis por:

• Verificações prescritas antes da primeira operação
• A colocação em funcionamento do elevador e
• Inspeções periódicas necessárias.

Dependendo da construção dos sistemas de porta para cabine e poço do elevador, as verificações também incluem medições de força ou energia cinética ao fechar as portas com um medidor de força de fechamento adequado. O medidor de força de fechamento utilizado deve ser simples e seguro de usar, permitir medições precisas e também ser capaz de armazenar ou transmitir os valores de medição.

A Diretiva 2000/4/CE modificou os requisitos de homologação da UE para os veículos de motor da categoria M da Diretiva 74/60/CEE sobre o equipamento interno dos veículos a motor. Desta forma, pretende-se reduzir os riscos de danos pessoais associados aos vidros elétricos e tetos solares elétricos. Desde 2003, os veículos matriculados pela primeira vez, em que o fechamento é ativado ao pressionar um interruptor, os elementos móveis devem inverter automaticamente a direção do movimento se sua borda de fechamento impactar contra um obstáculo. Porém, após impactar várias vezes em um obstáculo, essa proteção do sistema anti-obstruções geralmente se desativa, já que a maioria dos sistemas não distingue o que obstrui o fechamento.

Este regulamento não se aplica necessariamente aos sistemas de fechamentos automáticos que somente funcionam quando o contato está conectado ou quando o interruptor deve ser mantido pressionado. No entanto, muitos fabricantes de veículos também consideram a proteção com um sistema anti-obstruções nesses modelos. Porém, ao avaliar os testes do ADAC em carros novos, observa-se que aproximadamente um em cada cinco veículos testados por ADAC não possui proteção com um sistema anti-obstruções ou a possui incompleta.

Os sistemas de inversão automáticos devem ser eficazes na faixa de abertura de 4 a 200 mm antes que uma força de 100 Newton seja alcançada. As forças que ocorrem podem ser verificadas com um medidor de força de fechamento especialmente projetado para esse propósito. Para isso, o sensor externo do medidor de força de fechamento é colocado em ângulo reto em uma das bordas de fechamento da janela automática, da porta de correr ou do teto deslizante e, em seguida, é carregado ativando o processo de fechamento. A deformação relacionada à força do sensor não deve exceder 10 N/mm de acordo com a norma CE.

Os modelos do medidor de força de fechamento diferem, por exemplo:

• Na faixa de medição: Por exemplo, 0 ... 200 N, 0 ... 260 N, 0 ... 300 N, 0 ... 500 N;
• Na rigidez do cilindro de teste: Por exemplo, 2 N/mm, 5 N/mm, 10 N/mm, 20 N/mm, 64 N/mm,
• Para larguras com folgas mensuráveis: Por exemplo, 4 mm, 25 mm, 30 mm.

Quem deseja adquirir um medidor de força de fechamento para realizar medições em veículos de motor, também deve levar em consideração as funções e o manuseio do display e da unidade de controle. No caso de veículos fabricados em outros países é necessário levar em consideração as normas aplicáveis nesses países para a proteção com um sistema anti-obstruções:

• Em Estados Unidos FMVSS 118,
• Em Canadá CMVSS 118,
• Em Brasil Contran 762/1992,
• Em Coreia Reglamento 1002,
• Em Austrália ADR 42/03.

A inspeção principal e a inspeção de segurança de ônibus de acordo com o artigo 29 do Anexo VIII do StVZO (Regulamento alemão sobre a licença de circulação) incluem também uma verificação da força de fechamento de portas de passageiros. As condições de medição e os requisitos mínimos do medidor de força de fechamento a utilizado são definidos no anexo V da Diretiva 2001/85/CE “Orientações para a medição das forças de fechamento em portas servo-acionadas”. O medidor de força de fechamento mecânico descrito neste anexo da norma permite somente a medição dos respectivos das forças de pico. A força máxima pode exceder os 150 Newton por um curto período de tempo durante as medições, mas não os 300 Newton.

O ponto 7.6.5 da Diretiva 2001/85/CE enumera os “Requisitos técnicos complementares para portas de serviço servo-acionadas”. Estabelece que a porta do ônibus que se fecha deve abrir-se automaticamente ao impactar contra uma força efetiva de até 150 Newton. Também estabelece que a força efetiva pode ser medida com qualquer medidor de força de fechamento usando um método aprovado pela autoridade competente. Tanto as forças máximas como as efetivas podem ser medidas e visualizadas com um medidor de força de fechamento eletrônico. É possível verificar se as portas abrem novamente conforme previsto e se os objetos ou partes do corpo preso pelas portas podem ser facilmente liberados novamente, utilizando hastes de verificação resistentes. As dimensões destas barras de ensaio são especificadas na diretiva.

Aos veículos de transporte de passageiros por ferrovias são aplicadas normas diferentes:

• EN 14752 Aplicações ferroviárias - Sistemas de portas de acesso para material circulante
• Decreto alemão sobre a construção e exploração de bondes (BOStrab)
• Regulamento alemão de construção e exploração de ferrovias (EBO)
• Publicação VDV 111 Requisitos para a proteção contra apresamento e ferimentos em portas e degraus motorizados de veículos ferroviários de transporte local na Alemanha
• Especificação VDV 157 Requisitos para a proteção contra o apresamento e ferimentos, assim como para dispositivos de abertura de emergência nas portas de veículos de passageiros na Alemanha de acordo com BOStrab

A norma EN 14752 descreve as especificações para a construção e o funcionamento das portas de passageiros em veículos ferroviários. A normativa visa garantir o funcionamento permanente dessas portas e o menor risco possível de lesões pessoais. As publicações 111 e 157 da Associação de Empresas de Transporte da Alemanha (VDV) também oferecem recomendações para aumentar a segurança nas portas de acionamento automático de bonde, trem e metrô.

O VDV 111 não conta apenas com portas de acionamento elétrico, mas também com degraus que se movem automaticamente para subir e baixar. A porta e os degraus são considerados como um sistema de porta. A proteção com um sistema anti-obstruções deve ser verificada, não apenas a porta, mas também o degrau com um medidor de força de fechamento. Dependendo do regulamento aplicável, uma, duas ou três medições são feitas por ponto de medição. Um medidor de força de fechamento eletrônico com memória de dados simplifica consideravelmente o procedimento de medição e avaliação.