Slovensko
Vitajte vo svete bezpečnosti: Norma EN 12413
Pri výbere vhodného rezného a brúsneho kotúča väčšinu ľudí zaujímajú parametre ako jeho životnosť, rýchlosť rezu, index úberu materiálu pri brúsení alebo energetická efektivita práce. Nad bezpečnosťou týchto nástrojov sa zamýšľa málokto a väčšinou ju berieme ako samozrejmosť. Ono to ale samozrejmosť nie je a bezpečnosť je najdôležitejším aspektom pri opracovávaní kovov. Stmelené abrazívne nástroje – rezné a brúsne kotúče patria k najnebezpečnejším nástrojom, s ktorými sa môžete stretnúť. O tom, aké zranenia dokáže spôsobiť úlomok rezného kotúča letiaci rýchlosťou takmer 300km/h sme už písali. Pri dodržaní všetkých bezpečnostných zásad a doporučení pri práci s nimi sa riziko úrazu do značnej miery eliminuje, za predpokladu, že samotný nástroj je bezpečný.
Čo to znamená, že nástroj je bezpečný?
O bezpečnosti týchto nástrojov hovorí európska norma EN 12413. Jej doslovný názov je: Bezpečnostné požiadavky na stmelené brúsne výrobky. Prvý raz bola zverejnená v roku 2000 a odvtedy bola niekoľkokrát revidovaná. V súčasnosti je v platnosti aktualizovaná verzia z apríla 2020.
Norma nijako neurčuje výrobné postupy, tie sú plne v kompetencii jednotlivých výrobcov. Avšak tento rozsiahly dokument veľmi presne a konkrétne stanovuje požiadavky a opatrenia na odstránenie alebo zníženie rizík vyplývajúcich z používania všetkých bežných rezných a brúsnych kotúčov (ako aj ďalších typov rotujúcich abrazívnych nástrojov). Okrem toho definuje aj postupy a predpísané testy na overenie zhody výrobkov s požiadavkami normy. Ďalej presne určuje povinné bezpečnostné značenie týchto výrobkov.
Všetci európski výrobcovia sú viazaní ustanoveniami tejto normy. Preto sa na európskom trhu prakticky nestretnete s reznými alebo brúsnymi kotúčmi, ktoré by neniesli označenie EN 12413 (obr. 1). Výrobca uvedením tohto označenia deklaruje, že jeho výrobky spĺňajú požiadavky normy a pri dodržiavaní odporúčaných opatrení pri práci ich možno považovať za bezpečné.
Obr. 1. Maximálna obvodová rýchlosť a otáčky náradia (1), povinné bezpečnostné symboly (2), deklarácia zhody výrobku s požiadavkami normy EN 12413 (3)
Požiadavky normy EN 12413
Bezpečnosť abrazívnych nástrojov sa overuje tromi testmi:
- Rozpadový test (destructive bursting speed test)
- Test bočného zaťaženia (destructive side load test)
- Test bočného nárazu (destructive impact test)
Nie všetky typy kotúčov musia absolvovať všetky testy. Povinným testom je potrebné podrobiť určité percento z vyrobených nástrojov, buď je to 0,01%, čiže 1 náhodne vybratý kotúč z 10.000, alebo 0,1% (1 kotúč z 1.000). Toto percento je závislé od typu a rozmeru konkrétneho nástroja a je uvedené v nasledujúcej tabuľke:
Tab. 1. Minimálny počet nástrojov, ktoré je nutné podrobiť testovaniu
Všetky abrazívne nástroje podstupujú testovanie v identických podmienkach bez ohľadu na to, z akého brúsiva (korund, zirkónium, keramický korund) sú vyrobené.
Rozpadový test
Overuje, či je nástroj dostatočne pevný, aby odolal odstredivej sile, ktorá naň pôsobí v dôsledku vysokých otáčok v náradí.
Kotúč musí bez toho, aby došlo k jeho celkovej deštrukcii alebo odlomeniu jeho časti vydržať minimálne nominálny počet otáčok príslušného náradia násobený tzv. bezpečnostným faktorom. Napr. v prípade rezného kotúča priemeru 125mm je maximálny prípustný počet otáčok hriadeľa uhlovej brúsky 12.200 /min a bezpečnostný faktor je 1,73, čiže kotúč musí bez poškodenia odolať odstredivej sile pri 12.200 x 1,73 = 21.106 otáčkach za minútu.
Test sa vykonáva v testovacom zariadení (obr. 2), v ktorom je kotúč upevnený na hriadeli roztáčajúcom sa postupne stále vyššími otáčkami až do momentu, kedy vplyvom narastajúcej odstredivej sily dôjde k deštrukcii kotúča. Laserový lúč detegujúci prítomnosť kotúča presne zachytí otáčky, pri ktorých sa kotúč „rozpadne“ a údaje z priebehu testu zobrazí na displeji.
Video: Rozpadový test rezného kotúča
Zariadenie môže vyvinúť až 30.000 ot./min., čo s veľkou rezervou presahuje požadovaný rozsah pre testovanie všetkých typov stmelených abrazívnych nástrojov.
Obr. 2. Certifikované testovacie zariadenie pre bezpečnosť abrazívnych nástrojov
Obr. 3. Zvyšky kotúča po rozpadovom teste
Test bočného zaťaženia
Pri ručnom rezaní málokto dokáže udržať dokonale kolmú líniu rezu a väčšinou dôjde k vychýleniu nástroja do strany a k jeho deformácii. Test simuluje plynule pôsobiacu bočnú silu a overuje, či je nástroj dostatočne pevný, aby odolal takejto deformácii.
Obr. 4. Princíp testu bočného zaťaženia a prítlačný valec testovacieho zariadenia
Testovaný kotúč je uchytený na hriadeli testovacieho zariadenia. Točí sa pri nominálnych otáčkach (t.j. pri otáčkach, ktoré dosahuje náradie, v ktorom je nástroj používaný pri chode naprázdno – bez záťaže) a v prípade rezného kotúča priemeru 125mm musí vydržať bočný tlak o sile 40N (približne 4kg). Pre porovnanie – brúsny kotúč priemeru 125mm musí odolať bočnému tlaku o sile 290N, čiže viac než 7-násobku oproti reznému kotúču. Test sa vykonáva tak, že počas rotácie sa k povrchu nástroja v smere jeho osi rýchlosťou 3mm/s približuje prítlačný valec (obr. 4). Valec po kontakte s povrchom kotúča pokračuje v pohybe nezmenenou rýchlosťou, čím deformuje rotujúci testovaný kotúč.
Pôsobením valca na povrch kotúča sa postupne tlak zvyšuje, až kým nedosiahne predpísanú hodnotu 40N. Rozmery a tvar valca, ako aj vzdialenosť kontaktného bodu od stredu nástroja sú presne definované normou, konkrétne je to 18mm od vonkajšieho okraja kotúča. Pri tomto teste spravidla nedochádza k celkovej deštrukcii kotúča a testovacie zariadenie nevyhodnocuje automaticky úspešnosť testu. Posúdenie miery poškodenia testovaného kotúča je subjektívne, test sa považuje za neúspešný, keď sú v jeho centrálnej oblasti viditeľné praskliny alebo dôjde k úplnému vylomeniu stredovej časti kotúča (obr. 5).
Obr. 5. Vylomená stredová časť kotúča po teste bočného zaťaženia (A, B), viditeľné praskliny (C)
Test bočného nárazu
Overuje, či je nástroj dostatočne pevný, aby odolal silám, ktoré naň pôsobia v dôsledku nárazu počas rotácie v náradí. V tomto prípade, na rozdiel od testu bočného zaťaženia, sila pôsobí len krátky čas. Praktickým príkladom môže byť to, keď pri manipulácii so zapnutým náradím pracovník zavadí rotujúcim kotúčom o pevnú prekážku.
Tomuto testu sa musia podrobiť len nástroje priemeru 150mm alebo väčšieho. Spočíva v tom, že testovaný kotúč musí pri nominálnych otáčkach vydržať náraz kladiva (obr. 6) o určitej energii (napr. v prípade kotúča priemeru 230mm je to 2,0Nm) do presne definovaného miesta, podobne, ako pri teste bočného zaťaženia. Kladivo v našom testovacom zariadení má hmotnosť 6,4kg a keď ho zariadenie zodvihne do polohy 25° od zvislice, získa tým potenciálnu energiu predpísaných 2,0Nm. Po uvoľnení kladivo udrie na otáčajúci sa kotúč.
Pri tomto teste, pokiaľ je neúspešný, väčšinou dôjde k celkovej deštrukcii kotúča. Ak k nej nedôjde, posúdi sa miera poškodenia kotúča, podobne ako pri teste bočného zaťaženia.
Obr. 6. Princíp testu bočného nárazu a kladivo testovacieho zariadenia
Bezpečnosť bežne predávaných abrazívnych nástrojov
Všetky dnes vyrábané rezné kotúče sú vystužené z oboch strán spevňujúcimi sklolaminátovými mriežkami. Pokiaľ výrobca vyslovene neurobí nejakú závažnú chybu pri výrobe (napr. použitie nekvalitných surovín, nedostatočný objem abrazívnej zmesi v najcitlivejšom mieste kotúča – v jeho centrálnej oblasti alebo neúplné vytvrdenie), dá sa povedať, že kotúč vždy vyhovie bezpečnostným požiadavkám normy EN 12413.
Čo sa deje v tých zriedkavých prípadoch, keď je niektorý z testov bezpečnosti abrazívneho nástroja neúspešný? Norma hovorí jasne: v takomto prípade sa výrobok nepovažuje za bezpečný a nemal by sa dostať do predaja – celá výrobná šarža sa znehodnotí.
Inými slovami: v Európe predávané abrazívne nástroje sa môžu považovať za bezpečné. Pokiaľ dôjde pri práci s týmito výrobkami k úrazu, v drvivej väčšine prípadov nebol spôsobený nedostatočnou bezpečnosťou nástroja, ale jeho nesprávnym použitím alebo použitím v nesprávnom náradí.
Záver
Je až zarážajúce, koľkokrát vidíme, že sa v praxi nedodržiavajú ani najdôležitejšie bezpečnostné zásady pri práci s týmito nástrojmi. V strojárskych firmách je to viac-menej v poriadku, problémom sú najmä stavební robotníci a domáci majstri: ochranné rukavice a okuliare používajú málokedy a nie je výnimkou ani to, že pracujú s uhlovou brúskou bez ochranného krytu. To sa už dá nazvať hazardom so zdravím a životom. Ešte raz si pripomeňme bezpečnostné symboly, ktorými sú tieto nástroje označené: 
Dôrazne doporučujeme každému, aby sa nimi riadil, nie sú tam len zo žartu!
Kľúčové slová: bezpečnosť, norma EN 12413, abrazívne nástroje, testy bezpečnosti, rezné a brúsne kotúče, bezpečnostné opatrenia, bezpečnostné nariadenia
Zdroje:
Interné technické a školiace materiály spoločnosti HERMAN
EN 12413
Ing. Anton Tokár
Vyštudoval som softwarové inžinierstvo a programovaním som sa aktívne zaoberal vyše 25 rokov. V súčasnej dobe je mojou hlavnou pracovnou náplňou vo firme Herman koordinovanie tímu, ktorý sa zaoberá vývojom našej webovej stránky a e-commerce riešeniami. Okrem toho mám niekoľkoročné skúsenosti ako technológ na úseku výroby abrazívnych nástrojov. Voľný čas delím medzi svoje koníčky, ktorými sú predovšetkým umenie, motorka, hra na saxofón, plávanie a cestovanie.
Ďakujeme za Vašu recenziu
Nedpovedali ste správne na otázky z článku
Mikulas Tóth –
Jednoznačne súhlasím bezpečnosť je prvom mieste.
Tomáš Vojík –
nečetl jsem normu, ale podle článku by měla být odpověď č.2 za "C"??????? Ale bylo mi vyhodnoceno jako chyba
Tomáš Vojík –
Hustý. Demoliční derby ve zkušebně. :)
Silvia Hanzelová –
su to zaujmavé informacie
Silvia Hanzelová –
Vždy je dobré dozvedieť sa niečo nové,ako v tomto pripade.
Bohuš –
velmi dobry članok
Róbert Zátopek –
Veľmi poučné a dôležité informácie.
Tento článok beriem ako prevencia bezpečnosti práce pri práci s reznými kotúčmi.
Tento článok odporúčam všetkým, ktorý pracujú s karbobrúskami.
Juraj –
Veľmi poučný a zrozumiteľný článok.