Üdvözöljük a biztonság világában: az EN 12413 szabvány

A megfelelő vágó- és köszörűtárcsa kiválasztásakor a legtöbb embert olyan paraméterek érdeklik, mint az élettartam, a vágási sebesség, a köszörülés közbeni anyagleválasztási mutató vagy a munka energiahatékonysága. Kevesen gondolnak ezeknek a szerszámoknak a biztonságára, és a legtöbben természetesnek veszik azt. Pedig ez nem magától értetődő, és a biztonság a legfontosabb szempont a fémmek megmunkálásakor. A műgyanta csiszoló betétszerszámok - vágó- és köszörűtárcsák a legveszélyesebb betétszerszámok közé tartoznak, amelyekkel találkozhat. Már írtunk arról, hogy milyen sérüléseket okozhat egy közel 300 km/h sebességgel repülő vágótárcsadarab. A velük való munkavégzés során az összes biztonsági útmutatás és ajánlás betartásával a sérülésveszély nagyrmértékben kiküszöbölhető, feltéve, hogy maga a betétszerszám biztonságos.

Mit jelent az, hogy a betétszerszám biztonságos?

Ezeknek a szerszámoknak a biztonságát az EN 12413 európai szabvány szabályozza. A szabvány szó szerinti elnevezése: A műgyanta csiszolóeszközök biztonsági követelményei. Először 2000-ben adták ki, és azóta többször felülvizsgálták. Jelenleg a 2020 áprilisában keltezett frissített változat van érvényben.

A szabvány nem ír elő gyártási eljárásokat; ezek teljes mértékben az egyes gyártók hatáskörébe tartoznak. Ez az átfogó dokumentum azonban nagyon pontosan és konkrétan meghatározza azokat a követelményeket és intézkedéseket, amelyek az összes szokásos vágó- és csiszolótárcsa (valamint más típusú forgó csiszoló betétszerszámok) használatából eredő kockázatok kiküszöbölésére vagy csökkentésére irányulnak. Ezenkívül meghatározza azokat az eljárásokat és előírt vizsgálatokat is, amelyekkel ellenőrizhető, hogy a termékek megfelelnek-e a szabvány követelményeinek. Meghatározza továbbá e termékek kötelező biztonsági jelölését.

E szabvány rendelkezései minden európai gyártóra nézve kötelezőek. Ezért az európai piacon gyakorlatilag nem találkozhat olyan vágó- vagy csiszolótárcsákkal, amelyek nem viselik az EN 12413 jelölést (1. ábra). E jelölés feltüntetésével a gyártó kijelenti, hogy termékei megfelelnek a szabvány követelményeinek, és biztonságosnak tekinthetők, ha betartják az ajánlott munkavédelmi előírásokat.

1. ábra. A szerszám maximális kerületi sebessége és fordulatszáma (1), kötelező biztonsági jelek (2), a terméknek az EN 12413 szabvány követelményeinek való megfelelőségi nyilatkozata (3).

Az EN 12413 szabvány követelményei

A csiszoló betétszerszámok biztonságosságát három teszttel ellenőrzik:

• Roncsolásos teszt (destructive bursting speed test)
• Oldalirányú terheléses teszt (destructive side load test)
• Oldalirányú ütés teszt (destructive impact test)

Nem minden típusú tárcsának kell minden tesztet abszolválnia. A kötelező teszteknek a legyártott betétszerszámok bizonyos százalékát kell alávetni, vagy 0,01%-ot, azaz 10 000-ből 1 véletlenszerűen kiválasztott tárcsát, vagy 0,1%-ot (1000-ből 1 tárcsát). Ez a százalékos arány az adott szerszám típusától és méretétől függ, és az alábbi táblázatban található:

1. táblázat. A vizsgálandó betétszerszámok minimális száma

Minden csiszoló betétszerszámot azonos körülmények között tesztelnek, függetlenül attól, hogy milyen csiszolóanyagból (korund, cirkónium, kerámia korund) készült.

Roncsolásos teszt

Ellenőrzi, hogy a betétszerszám elég erős-e ahhoz, hogy ellenálljon a centrifugális erőnek amely az elektromos kéziszerszám a nagy fordulatszáma miatt keletkezik.

A tesztberendezés akár 30 000 ford./min fordulatszámot is képes létrehozni, ami nagymértékben meghaladja a műgyanta csiszoló betétszerszámok minden típusának vizsgálatához szükséges tartományt.

2. ábra. A csiszoló betétszerszámok biztonságát vizsgáló hitelesített tesztberendezés

3. ábra. A tárcsa maradványai a roncsolásos vizsgálat után

Oldalirányú terheléses teszt

Kézi vágáskor kevesen képesek tökéletesen merőleges vágási vonalat tartani, és a legtöbbször a szerszám oldalra tér ki és deformálódik. A vizsgálat egy folyamatosan ható oldalirányú erőt szimulál, és ellenőrzi, hogy a szerszám elég erős-e ahhoz, hogy ellenálljon az ilyen deformációnak.

4. ábra. Az oldalirányú terheléses vizsgálat elve és a vizsgálóberendezés nyomógörgője

A vizsgálandó tárcsát a vizsgálóberendezés tengelyére rögzítik. Névleges fordulatszámon forog (azaz azon a fordulatszámon, amelyet a szerszám elér, ha üresjáratban, terhelés nélkül forog), és egy 125 mm átmérőjű vágótárcsa esetében 40 N (kb. 4 kg) oldalirányú nyomást kell elviselnie. Összehasonlításképpen - egy 125 mm átmérőjű csiszolótárcsanak 290 N oldalnyomást kell elviselnie, ami több mint 7-szerese a vágótárcsáénak. A vizsgálatot úgy végzik el, hogy a nyomógörgőt a szerszám tengelye irányában 3 mm/s sebességgel a szerszám felületéhez közelítik forgás közben (4. ábra). A görgő a tárcsa felületével való érintkezés után változatlan sebességgel mozog tovább, ezáltal deformálja a forgó tárcsát.

A görgőnek a tárcsa felületére gyakorolt nyomása fokozatosan növekszik, amíg el nem éri az előírt 40N értéket. A görgő méreteit és alakját, valamint az érintkezési pontnak a szerszám közepétől való távolságát a szabvány pontosan meghatározza, nevezetesen 18 mm-re a tárcsa külső szélétől. Ennél a vizsgálatnál általában nem következik be a tárcsa teljes roncsolódása, és a vizsgálóberendezés nem értékeli automatikusan a vizsgálat sikerességét. A vizsgált tárcsa sérülésének értékelése szubjektív, a vizsgálat sikertelennek minősül, ha a tárcsa középső részén látható repedések vannak, vagy a tárcsa középső része teljesen kitört (5. ábra).

5. ábra. A tárcsa kitört középső része az oldalirányú terheléses vizsgálat után (A, B), látható repedések (C)

Oldalirányú ütés teszt

Ellenőrzi, hogy a betétszerszám elég erős-e ahhoz, hogy ellenálljon a kéziszerszámban történő forgás közbeni ütközés következtében rá ható erőknek. Ebben az esetben az oldalirányú terheléses vizsgálattal ellentétben az erő csak rövid ideig hat. Gyakorlati példa erre az, amikor egy bekapcsolt elektromos kéziszerszám kezelése közben a dolgozó a forgó tárcsát egy szilárd akadályhoz üti.

Ennek a vizsgálatnak csak a 150 mm és nagyobb átmérőjű betétszerszámokat kell alávetni. A teszt abban áll, hogy a vizsgált tárcsa névleges sebességgel forogva ellenálljon a kalapács (6. ábra) meghatározott energiájú (pl. egy 230 mm átmérőjű tárcsa esetében ez 2,0 Nm) ütésének egy pontosan meghatározott helyen, hasonlóan az oldalirényú terheléses vizsgálathoz. A vizsgálóberendezésünkben lévő kalapács tömege 6,4 kg, és amikor a berendezés a függőlegeshez képest 25°-os helyzetbe emeli, akkor az előírt 2,0 Nm potenciális energiát megkapja. Elengedéskor a kalapács a forgó tárcsának csapódik.

Ez a vizsgálat, ha sikertelen, általában a tárcsa teljes roncsolódásával végződik. Sikertelenség esetén a tárcsa károsodásának mértékét az oldalsó terheléses vizsgálathoz hasonlóan értékelik.

6. ábra. Az oldalirányú ütés teszt elve és a vizsgálóberendezés kalapácsa

Az általánosan forgalmazott csiszolószerszámok biztonsága

Minden ma gyártott vágótárcsa mindkét oldalát üvegszálas háló erősíti. Hacsak a gyártó nem követ el súlyos gyártási hibát (pl. rossz minőségű nyersanyag használata, a csiszolóanyag nem megfelelő mennyisége a tárcsa legterheltebb részén - a középső területen - vagy a nem megfelelő kikeményítés), akkor elmondható, hogy a tárcsa mindig megfelel az EN 12413 szabvány biztonsági követelményeinek.

Mi történik azokban a ritka esetekben, amikor a csiszolószerszámok biztonsági tesztjeinek egyike sikertelen? A szabvány egyértelműen rendelkezik: ebben az esetben a termék nem tekinthető biztonságosnak, és nem kerülhet forgalomba - a teljes gyártási tételt meg kell semmisíteni.

Más szóval: az Európában értékesített csiszoló és vágó betétszerszámok biztonságosnak tekinthetők. Ha ezekkel a termékekkel való munkavégzés során sérülés történik, azt az esetek túlnyomó többségében nem a betétszerszám nem biztonságos volta, hanem annak helytelen használata vagy a nem megfelelő elektromos kéziszerszámban való felhasználása okozta.

Zárszó

Megdöbbentő, hogy milyen sokszor látjuk, hogy a gyakorlatban még a legfontosabb biztonsági elveket sem tartják be az ilyen eszközökkel való munkavégzés során. A fémmegmunkáló cégeknél a biztonsági előírások betartása többé-kevésbé rendben van, de a probléma elsősorban az építőipari munkásoknál és a barkácsolóknál van: ők ritkán használnak védőkesztyűt és védőszemüveget, és az sem kivétel, hogy védőburkolat nélkül dolgoznak sarokcsiszolóval. Ez már az egészséggel és az élettel való hazardírozásnak nevezhető. Jussanak eszünkbe még egyszer a biztonsági szimbólumok, amelyekkel ezek a szerszámok jelölve vannak:

Mindenkinek nyomatékosan ajánljuk, hogy kövesse őket, nem csak viccből vannak ott!

Kulcsszavak: biztonság, EN 12413 szabvány, csiszoló betétszerszámok, biztonsági vizsgálatok, vágó- és csiszolótárcsák, biztonsági óvintézkedések, biztonsági előírások

Források:
A HERMAN cég belső műszaki és oktató dokumentációi
EN 12413

Ing. Anton Tokár

Szoftverfejlesztő mérnökként fejeztem be egyetemi tanulmányimat, a programozással több mint 25 éve foglalkozom. Jelenleg a fő munkaköröm a Herman cégnél az, hogy koordináljam azt a csapatot, amelyik a cég weboldalát és az e-kereskedelmi megoldásainkat fejleszti. Ezen túlmenően több éves technológusi tapasztalattal rendelkezem a csiszolóanyagok gyártása területén. Szabadidőmet a hobbijaim között osztom meg, amelyek a következők: művészet, motorozás, szaxofonozás, úszás és utazás.