Seleção adequada dos dispositivos de intertravamento de proteções móveis em máquinas

Conhecidos também como chaves de segurança, os interruptores de intertravamento para proteções móveis, como portas basculantes, corrediças ou removíveis, são dispositivos de proteção utilizados para indicar e garantir que as proteções estejam posicionadas no local correto em uma máquina ou equipamento. A utilização destes dispositivos é indicada após a apreciação de riscos realizada, em princípio, pelo fabricante da máquina, senão pelo proprietário dela. Fazem parte de sistemas de comando relacionados à segurança (SRP/CS) e produzem um sinal que indica a condição segura de uma proteção física móvel.

A instalação correta deste componente em conjunto com a interface de segurança e os atuadores de saída atende aos requisitos das Categorias de Segurança (Cat. B, 1, 2, 3 ou 4), dos Níveis de Desempenho PL (a, b, c, d ou e) e dos Níveis de Integridade de Segurança SIL (1, 2 ou 3), conforme suas respectivas normas.

Chamadas de carenagem, caixa, tampa, tela, grade, porta etc., as proteções físicas fixas e móveis são utilizadas para evitar o contato direto e constante com partes perigosas de uma máquina no momento em que os trabalhadores executam tarefas como a operação normal, a limpeza, o ajuste, a manutenção e outras atividades que fazem parte dos ciclos de vida de uma máquina.

A seleção destes interruptores de proteção deve ser feita por meio de critérios técnicos levando em consideração, principalmente, o tempo da abertura da proteção móvel. Este tempo de abertura deve ser suficiente para que cessem os movimentos perigosos, reduzindo o risco alto, médio ou baixo de acidentes na área de perigo da máquina que está sendo protegida.

Existem máquinas cujo mecanismo de funcionamento de partes móveis tem o comando de acionamento e desacionamento com velocidades de resposta muito pequenas. Nestes casos, o projeto, a construção e a seleção do dispositivo de intertravamento não precisa de bloqueio e de travamento, mas sim evitar o acidente e a tentativa de manipulação ou de burla por parte de pessoas mal intencionadas.

Caso um determinado mecanismo de uma máquina tenha movimentos perigosos com origem e sistema de transmissão com muitos elementos, além de um acúmulo de força e energia muito grande, dificilmente este sistema poderá ter uma frenagem em um tempo muito curto. Para esses casos deve ser considerada a inércia do sistema como um todo e o dispositivo de intertravamento deve permanecer bloqueado e travado até que o sistema esteja em movimento zero.

Para garantir essa condição é necessário que exista um sistema de segurança que detecte a condição de movimento zero por sensores de pulsos indicando movimentos residuais ou pelo monitoramento da sequência de fases do motor que gera os movimentos. Este tipo de dispositivo de intertravamento deve bloquear e travar a proteção móvel de modo a impedir o acesso ilegal, em termos de segurança efetiva, e somente liberar a proteção após um monitoramento seguro.

De acordo com a norma ISO 14119:2013, que trata dos princípios para o projeto e seleção dos dispositivos de intertravamento associados às proteções, existem quatro tipos de dispositivos e são eles:

- Tipo 1. Dispositivo de intertravamento com interruptor de posição acionado mecanicamente com atuador não codificado. Ex.: dispositivos de intertravamento tipo dobradiça, tipo came linear ou tipo came rotativo.

- Tipo 2. Dispositivo de intertravamento com interruptor de posição acionado mecanicamente com atuador codificado. Ex.: interruptores de posição acionados por lingueta (significa que o atuador possui um formato codificado) e a chave transferível (trapped key).

- Tipo 3. Dispositivo de intertravamento com interruptor de posição acionado sem contato com atuador não codificado. Ex.: interruptores de proximidade do tipo indutivo, tipo capacitivo, tipo magnético, tipo ótico e tipo ultrassônico.

- Tipo 4. Dispositivo de intertravamento com interruptor de posição acionado sem contato com atuador codificado. Ex.: interruptores de posição atuados por campo magnético codificado, atuados por um transponder (tag) de RFID (Radio-Frequency IDentification) ou atuados por um transponder (tag) ótico.

Os atuadores são codificados de acordo com os níveis possíveis, aos quais os formatos permitem ser diferenciados em baixo nível (de 1 a 9 níveis disponíveis), médio nível (de 10 a 1.000 níveis disponíveis) e alto nível (mais de 1.000 disponíveis). Quanto maior o nível de codificação, maior a dificuldade de burlar o dispositivo.

Em termos de seleção do dispositivo de intertravamento, vale considerar ambientes com altos níveis de humidade e que necessitam de um grau de proteção (IP) maior e, eventualmente, com temperaturas também elevadas. Nestes casos, existem dispositivos que atendem às exigências com as devidas certificações e garantias de cada fabricante.

Outra informação importante relacionada quanto à seleção de um dispositivo de intertravamento é o fato de que, caso sejam acionados repentinamente, podem produzir novos perigos. Muitos processos contínuos, como a usinagem com desbaste de uma peça grande em alta velocidade ou um sistema automático de soldagem de precisão, não podem ter uma parada brusca, pois podem gerar outros perigos, tais como o estilhaço devido à quebra da ferramenta de corte e o incêndio ou explosão devido ao superaquecimento de superfícies. Torna-se necessária uma parada controlada para que o sistema se ajuste para permanecer em condição segura. O dispositivo de intertravamento com bloqueio e travamento é requerido.

Existem ainda outras formas de intertravamento que permitem o comando de partida da máquina. Porém, devem ser muito bem analisadas, compreendendo suas exigências por meio da apreciação de riscos e identificando os mecanismos e perigos existentes em cada tipo de máquina.

Em resumo, os avanços tecnológicos, especialmente na área da eletrônica, proporcionaram o desenvolvimento de dispositivos de intertravamento com maior confiabilidade quanto à aplicação nas diversas áreas industriais. A solução atende a principal meta de garantir a segurança nas operações e nas intervenções humanas nas máquinas, evitando ao máximo os acidentes e as possibilidades de manipulação ou burla.

Referências normativas

ISO 14119:2013 – Safety of machinery - Interlocking devices associated with guards – Principles for design and selection.

ISO 14120:2015 – Safety of machinery – Guards – General requirements for the design and construction of fixed and movable guards.

ABNT NBR ISO 12100:2013 – Segurança de máquinas - Princípios gerais de projeto - Apreciação e redução de riscos.

ABNT NBR ISO 13849-1:2019 – Segurança de máquinas - Partes de sistemas de comando relacionados com segurança - Parte 1: Princípios gerais de projeto.

ABNT NBR ISO 13849-2:2019 – Segurança de máquinas - Partes de sistemas de comando relacionados com segurança - Parte 2: Validação.

IEC 62061:2012 – Safety of machinery - Functional of safety of safety-related electrical, electronic and programmable electronic control systems.

ABNT NBR IEC 60034-5:2009 – Máquinas elétricas girantes – Parte 5: graus de proteção proporcionados pelo projeto completo de máquinas elétricas girantes (Código IP) – Classificação.