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Ces spécifications techniques
viennent compléter le guide
à l’usage des utilisateurs
et des préventeurs (ED 783).
Ce document présente
des solutions techniques
à mettre en œuvre pour
améliorer la sécurité sur les presses
lorsqu’elles ont été sélectionnées
préalablement grâce
à l’utilisation du guide précité.
Il traite en particulier
des prescriptions techniques
communes applicables aux presses,
quelle que soit leur technologie,
ainsi que de celles qui concernent
plus particulièrement
les presses à clavette et les presses
à embrayage à friction.
1
Presses mécaniques
pour le travail à froid des métaux
Amélioration de la sécurité sur les presses
en service dans le cadre de leur rénovation
Spécifications techniques à l’usage
des préventeurs et des rénovateurs
Institut national de recherche et de sécurité
pour la prévention des accidents du travail et des maladies professionnelles
30, rue Olivier-Noyer 75680 Paris cedex 14 Tél. 01 40 44 30 00
Fax 01 40 44 30 99 Internet : www.inrs.fr e-mail : info@inrs.fr
•
•
•
Édition INRS ED 782
2e édition (2004)
• réimp. nov. 2005 • 1 000 ex. • ISBN 2-7389-1243-5
L’Institut national de recherche et de sécurité (INRS)
Dans le domaine de la prévention des risques
professionnels, l’INRS est un organisme
scientifique et technique qui travaille, au plan
institutionnel, avec la CNAMTS, les CRAM-CGSS et
plus ponctuellement pour les services de l’état
ainsi que pour tout autre organisme s’occupant
de prévention des risques professionnels.
Il développe un ensemble de savoir-faire
pluridisciplinaires qu’il met à la disposition de
tous ceux qui, en entreprise, sont chargés de la
prévention : chef d’entreprise, médecin du travail,
CHSCT, salariés. Face à la complexité des
problèmes, l’Institut dispose de compétences
scientifiques, techniques et médicales couvrant
une très grande variété de disciplines, toutes au
service de la maîtrise des risques professionnels.
Ainsi, l’INRS élabore et diffuse des documents
intéressant l’hygiène et la sécurité du travail :
publications (périodiques ou non), affiches,
audiovisuels, site Internet… Les publications
de l’INRS sont distribuées par les CRAM.
Pour les obtenir, adressez-vous au service
prévention de la Caisse régionale ou de la Caisse
générale de votre circonscription, dont l’adresse
est mentionnée en fin de brochure.
Pour commander les films (en prêt), les brochures et les affiches de l’INRS,
adressez-vous au service prévention de votre CRAM ou CGSS.
Services prévention des CRAM
ALSACE-MOSELLE
BRETAGNE
NORD-EST
(67 Bas-Rhin)
(22 Côtes-d’Armor, 29 Finistère,
35 Ille-et-Vilaine, 56 Morbihan)
(08 Ardennes, 10 Aube, 51 Marne,
52 Haute-Marne, 54 Meurthe-et-Moselle,
55 Meuse, 88 Vosges)
14 rue Adolphe-Seyboth
BP 10392
67010 Strasbourg cedex
tél. 03 88 14 33 00
fax 03 88 23 54 13
236 rue de Châteaugiron
35030 Rennes cedex
tél. 02 99 26 74 63
fax 02 99 26 70 48
www.cram-alsace-moselle.fr
www.cram-bretagne.fr
(57 Moselle)
CENTRE
3 place du Roi-George
BP 31062
57036 Metz cedex 1
tél. 03 87 66 86 22
fax 03 87 55 98 65
(18 Cher, 28 Eure-et-Loir, 36 Indre,
37 Indre-et-Loire, 41 Loir-et-Cher, 45 Loiret)
service.prevention@cram-nordest.fr
36 rue Xaintrailles
45033 Orléans cedex 1
tél. 02 38 79 70 00
fax 02 38 79 70 30
www.cram-alsace-moselle.fr
Les Caisses régionales d’assurance maladie
(CRAM) et Caisses générales de sécurité
sociale (CGSS)
Les Caisses régionales d’assurance maladie
et les Caisses générales de sécurité sociale
disposent, pour participer à la diminution
des risques professionnels dans leur région,
d’un service prévention composé d’ingénieursconseils et de contrôleurs de sécurité.
Spécifiquement formés aux disciplines
de la prévention des risques professionnels
et s’appuyant sur l’expérience quotidienne
de l’entreprise, ils sont en mesure de conseiller
et, sous certaines conditions, de soutenir
les acteurs de l’entreprise (direction, médecin
du travail, CHSCT, etc.) dans la mise en œuvre
des démarches et outils de prévention les mieux
adaptés à chaque situation.
Ils assurent la mise à disposition de tous les
documents édités par l’INRS.
Toute représentation ou reproduction intégrale ou partielle faite sans le consentement de l’INRS,
de l’auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause, est illicite.
Il en est de même pour la traduction, l’adaptation ou la transformation, l’arrangement ou la reproduction,
par un art ou un procédé quelconque (article L. 122-4 du code de la propriété intellectuelle).
La violation des droits d’auteur constitue une contrefaçon punie d’un emprisonnement de deux ans
et d’une amende de 150 000 euros (article L. 335-2 et suivants du code de la propriété intellectuelle).
© INRS, Paris, 2004. Maquette Michèle Billerey. Illustration de couverture Francis Metzger.
NORD-PICARDIE
(02 Aisne, 59 Nord, 60 Oise,
62 Pas-de-Calais, 80 Somme)
11 allée Vauban
59662 Villeneuve-d’Ascq cedex
tél. 03 20 05 60 28
fax 03 20 05 63 40
prev@cram-centre.fr
www.cram-nordpicardie.fr
(68 Haut-Rhin)
CENTRE-OUEST
11 avenue De-Lattre-de-Tassigny
BP 70488
68018 Colmar cedex
tél. 03 89 21 62 20
fax 03 89 21 62 21
(16 Charente, 17 Charente-Maritime,
19 Corrèze, 23 Creuse, 79 Deux-Sèvres,
86 Vienne, 87 Haute-Vienne)
NORMANDIE
4 rue de la Reynie
87048 Limoges cedex
tél. 05 55 45 39 04
fax 05 55 79 00 64
avenue du Grand-Cours, 2022 X
76028 Rouen cedex
tél. 02 35 03 58 21
fax 02 35 03 58 29
(24 Dordogne, 33 Gironde,
40 Landes, 47 Lot-et-Garonne,
64 Pyrénées-Atlantiques)
doc.tapr@cram-centreouest.fr
catherine.lefebvre@cram-normandie.fr
dominique.morice@cram-normandie.fr
80 avenue de la Jallère
33053 Bordeaux cedex
tél. 05 56 11 64 00
fax 05 56 39 55 93
(75 Paris, 77 Seine-et-Marne,
78 Yvelines, 91 Essonne,
92 Hauts-de-Seine, 93 Seine-Saint-Denis,
94 Val-de-Marne, 95 Val-d’Oise)
documentation.prevention@cramaquitaine.fr
17-19 place de l’Argonne
75019 Paris
tél. 01 40 05 32 64
fax 01 40 05 38 84
www.cram-alsace-moselle.fr
AQUITAINE
L’INRS est une association sans but lucratif
(loi 1901) constituée sous l’égide de la CNAMTS
et soumise au contrôle financier de l’état. Géré par
un conseil d’administration constitué à parité d’un
collège représentant les employeurs
et d’un collège représentant les salariés,
il est présidé alternativement par un représentant
de chacun des deux collèges. Son financement
est assuré en quasi-totalité par le Fonds national
de prévention des accidents du travail
et des maladies professionnelles.
81 à 85 rue de Metz
54073 Nancy cedex
tél. 03 83 34 49 02
fax 03 83 34 48 70
(14 Calvados, 27 Eure, 50 Manche,
61 Orne, 76 Seine-Maritime)
ÎLE-DE-FRANCE
AUVERGNE
(03 Allier, 15 Cantal, 43 Haute-Loire,
63 Puy-de-Dôme)
PAYS DE LA LOIRE
(44 Loire-Atlantique, 49 Maine-et-Loire,
53 Mayenne, 72 Sarthe, 85 Vendée)
2 place de Bretagne
BP 93405, 44034 Nantes cedex 1
tél. 02 51 72 84 00
fax 02 51 82 31 62
prevention@cram-pl.fr
prevention.atmp@cramif.cnamts.fr
RHÔNE-ALPES
48-50 boulevard Lafayette
63058 Clermont-Ferrand cedex 1
tél. 04 73 42 70 22
fax 04 73 42 70 15
LANGUEDOC-ROUSSILLON
preven.cram@wanadoo.fr
BOURGOGNE et FRANCHE-COMTÉ
(21 Côte-d’Or, 25 Doubs, 39 Jura,
58 Nièvre, 70 Haute-Saône,
71 Saône-et-Loire, 89 Yonne,
90 Territoire de Belfort)
ZAE Cap-Nord
38 rue de Cracovie
21044 Dijon cedex
tél. 03 80 70 51 22
fax 03 80 70 51 73
(11 Aude, 30 Gard, 34 Hérault,
48 Lozère, 66 Pyrénées-Orientales)
(01 Ain, 07 Ardèche, 26 Drôme,
38 Isère, 42 Loire, 69 Rhône,
73 Savoie, 74 Haute-Savoie)
29 cours Gambetta
34068 Montpellier cedex 2
tél. 04 67 12 95 55
fax 04 67 12 95 56
26 rue d’Aubigny
69436 Lyon cedex 3
tél. 04 72 91 96 96
fax 04 72 91 97 09
prevdoc@cram-lr.fr
preventionrp@cramra.fr
MIDI-PYRÉNÉES
SUD-EST
(09 Ariège, 12 Aveyron, 31 Haute-Garonne,
32 Gers, 46 Lot, 65 Hautes-Pyrénées,
81 Tarn, 82 Tarn-et-Garonne)
(04 Alpes-de-Haute-Provence,
05 Hautes-Alpes, 06 Alpes-Maritimes,
13 Bouches-du-Rhône, 2A Corse Sud,
2B Haute-Corse, 83 Var, 84 Vaucluse)
2 rue Georges-Vivent
31065 Toulouse cedex 9
tél. 05 62 14 29 30
fax 05 62 14 26 92
prevention@cram-bfc.fr
doc.prev@cram-mp.fr
35 rue George
13386 Marseille cedex 5
tél. 04 91 85 85 36
fax 04 91 85 75 66
documentation.prevention@cram-sudest.fr
Services prévention des CGSS
GUADELOUPE
GUYANE
LA RÉUNION
MARTINIQUE
Immeuble CGRR
Rue Paul-Lacavé
97110 Pointe-à-Pitre
tél. 05 90 21 46 00
fax 05 90 21 46 13
Espace Turenne Radamonthe
Route de Raban, BP 7015
97307 Cayenne cedex
tél. 05 94 29 83 04
fax 05 94 29 83 01
4 boulevard Doret
97405 Saint-Denis cedex
tél. 02 62 90 47 00
fax 02 62 90 47 01
Quartier Place-d’Armes
97210 Le Lamentin cedex 2
tél. 05 96 66 51 31
05 96 66 51 32
fax 05 96 51 81 54
lina.palmont@cgss-guadeloupe.fr
prevention@cgss-reunion.fr
prevention@cgss-martinique.fr
Presses mécaniques
pour le travail à froid des métaux
Amélioration de la sécurité sur les presses
en service dans le cadre de leur rénovation
Spécifications techniques
à l’usage des préventeurs
et des rénovateurs
ED 782
Ont participé à la mise à jour de ce document :
M. LEPAGE,
MM. BERT et BOUCARD (CRAM de Bourgogne et Franche-Comté),
M. DARVES-BORNOZ (CRAM de Rhône-Alpes),
M. GILLOT (CRAM d’Île-de-France),
M. GÉRARDIN (CIMPE),
MM. BAUDOIN, BELLO, BLAISE et LUPIN de l’INRS.
2
Préambule
Les présentes « Spécifications techniques
liorations de la productivité. Elles ne préju-
à l’usage des préventeurs et des rénovateurs » constituent le deuxième de
trois documents réalisés à l’initiative du
GIMEF (*) et de la CNAMTS par un groupe
de travail dans lequel étaient représentés,
outre ces deux organismes, l’UIMM, le
CETIM, les services de prévention des
CRAM, l’INRS, des entreprises de rénovation et des entreprises utilisatrices.
gent pas de l’organisation des ateliers.
Ces spécifications techniques viennent compléter le premier document intitulé « Guide
à l’usage des utilisateurs et des préven-
Bien que les présentes spécifications et les
mesures de prévention suggérées dans le
guide soient parfaitement en cohérence
avec les articles R. 233-15 à R. 233-30 du
code du travail, elles n’ont pas pour principal objectif la mise en conformité avec la
réglementation. Elles sont plutôt une base de
dialogue pour les entreprises utilisatrices et
rénovatrices, notamment pour celles qui souhaitent bénéficier de l’aide des CRAM dans
le cadre des contrats de prévention.
teurs » [1] et sont elles-mêmes complétées
par un troisième document spécifique aux
presses hydrauliques [2].
Ces documents ne revêtent aucun caractère
Elles sont plus particulièrement destinées
aux entreprises spécialisées dans la rénovation des presses, à celles qui rénovent
leurs propres presses, et aux préventeurs.
venteurs un support technique facilitant l’ho-
Ce document leur permettra de mettre en
œuvre les solutions techniques les mieux
adaptées à une meilleure sécurité des intervenants, solutions sélectionnées grâce à
obligatoire. Ils ont été conçus dans un souci
d’aider les entreprises et d’apporter aux prémogénéité des conseils qu’ils dispensent.
Les entreprises désirant vérifier la conformité
de leurs presses à la réglementation peuvent
se référer à la note du Ministère du Travail
en date du 15 avril 1994 qui donne les prescriptions techniques réglementaires applicables aux presses.
l’utilisation du « Guide à l’usage des utilisa-
teurs et des préventeurs ». [1]
Ces spécifications techniques visent à s’assurer que les travaux d’amélioration du
niveau de sécurité des presses, en particulier ceux qui sont financés dans le cadre des
contrats de prévention signés avec les
CRAM, sont réalisés selon des règles de l’art
élaborées par l’ensemble des acteurs
concernés par la sécurité des presses.
En outre, certaines mesures proposées, tout
en améliorant le niveau de sécurité des intervenants, et la fiabilité des machines, peuvent
permettre aux entreprises d’obtenir des amé-
(*) Le GIMEF (Groupement français des industries
transformatrices des métaux en feuilles minces)
est l’organisation professionnelle représentative :
- des entreprises utilisatrices en découpageemboutissage, en outillage de presse, en tôlerie
fine et en repoussage ;
- des sociétés de rénovation des machines,
notamment des presses pour lesquelles une section spécifique a été créée en 1993.
Au travers de ses représentants, entreprises utilisatrices et entreprises de rénovation, le GIMEF a
contribué à la création et à l’élaboration du guide
et des spécifications de rénovation des presses
avec la CNAMTS, les CRAM et l’INRS.
Le GIMEF est à la disposition des entreprises qui
souhaiteraient des renseignements complémentaires sur l’offre de service des rénovateurs de
presse et l’état de l’art dans ce domaine.
3
Sommaire
A. PRESCRIPTIONS TECHNIQUES COMMUNES .....................................................
6
A.1. LES PROTECTIONS MATÉRIELLES ......................................................................
6
A.1.1 Prescriptions générales ..........................................................................
A.1.1.1 Accès résiduels .......................................................................
A.1.1.2 Les matériaux..........................................................................
6
6
6
A.1.2 Les protecteurs fixes...............................................................................
A.1.2.1 Montage ................................................................................
A.1.2.2 Manutention ...........................................................................
6
6
7
A.1.3 Les protecteurs mobiles ..........................................................................
A.1.3.1 Avec dispositif de verrouillage...................................................
A.1.3.2 Avec dispositif d’interverrouillage ..............................................
7
7
8
A.1.4 Protecteurs réglables..............................................................................
9
A.1.5 Les outils fermés ....................................................................................
9
A.1.5.1 Conception.............................................................................
9
A.1.5.2 Signalisation ........................................................................... 10
A.2. LES DISPOSITIFS DE PROTECTION ....................................................................
10
A.2.1 Les commandes bimanuelles...................................................................
A.2.1.1 Le circuit logique .....................................................................
A.2.1.2 Implantation des boutons poussoirs d’une commande bimanuelle ..
A.2.1.3 Implantation d’une commande bimanuelle ..................................
A.2.1.4 Cas des presses à plusieurs postes de commande........................
10
10
11
11
11
A.2.2 Les barrières immatérielles ..................................................................... 12
A.2.2.1 Caractéristiques de sécurité apportées par une barrière immatérielle 12
A.2.2.2 Implantation d’une barrière immatérielle..................................... 12
A.3. LES CIRCUITS DE COMMANDE........................................................................
13
A.3.1 Principe du concept de sécurité positive appliquée
aux circuits électriques de commande......................................................
13
A.3.2 Alimentation électrique et prise en compte des courts-circuits
entre les conducteurs actifs et la masse ....................................................
14
A.3.3 Alimentation pneumatique ...........................................................
15
A.3.4 La fonction de non répétition........................................................
15
A.4. AUTRES MESURES DE SÉCURITÉ.......................................................................
16
A.4.1 Sélection du mode de marche .................................................................
16
A.4.2 Dispositifs de retenue mécanique (chandelles, taquets, etc.) .......................
16
A.4.3 Compteur-totalisateur.............................................................................
17
A.4.4 Protection contre les chutes de hauteur.....................................................
17
B. PRESCRIPTIONS TECHNIQUES PARTICULIÈRES AUX PRESSES À CLAVETTE.......... 18
4
B.1. ÉCRANS MOBILES AVEC DISPOSITIF D’INTERVERROUILLAGE ..............................
18
B.2. RÉGLAGE SANS MOTEUR................................................................................
19
C. PRESCRIPTIONS TECHNIQUES PARTICULIÈRES
AUX PRESSES À EMBRAYAGE À FRICTION ............................................................. 20
C.1. LE SYSTÈME EMBRAYAGE-FREIN.......................................................................
20
C.1.1 Principe de sécurité ...............................................................................
C.1.2 Freins de technologie particulière............................................................
C.1.3 Pression d’alimentation en air.................................................................
20
20
20
C.2. LES ÉLECTROVANNES ÉLECTROPNEUMATIQUES DE COMMANDE
DU SYSTÈME EMBRAYAGE FREIN .............................................................................
21
C.2.1 Généralités ..........................................................................................
C.2.2 Critères de remplacement d’une électrovanne double corps .......................
C.2.2.1 Électrovannes double corps à distribution série............................
C.2.2.2 Électrovannes double corps à distribution parallèle......................
C.2.3 Détermination des électrovannes à double corps de remplacement .............
21
21
21
21
21
C.3. CONTRÔLE DE DISCORDANCE DES ÉLECTROVANNES À DOUBLE CORPS..........
22
C.3.1 Caractéristiques des dispositifs de contrôle de discordance à adjoindre ......
C.3.2 Cas des embrayages freins séparés ........................................................
C.3.3 Accessoires liés aux électrovannes à double corps ....................................
C.3.3.1 Les clapets de décharge rapide.................................................
C.3.3.2 Les silencieux d’échappement ...................................................
C.3.4 Montage des électrovannes....................................................................
22
22
23
23
23
23
C.3.5 Systèmes d’embrayage-frein hydrauliques ................................................
23
C.4. CONTRÔLE DE POSITION ET DE ROTATION DU VILEBREQUIN ...........................
24
C.4.1
C.4.2
C.4.3
C.4.4
C.4.5
C.4.6
Généralités ..........................................................................................
Remontées automatique et inhibition du système de protection....................
Arrêt au point mort haut (PMH) ...............................................................
La fonction de non répétition ..................................................................
Contrôle de la rotation des cames...........................................................
Réglage des cames ...............................................................................
24
24
24
25
25
25
C.5. PRÉCAUTIONS DE MONTAGE POUR LIMITER LES RISQUES
DUS À DES COURTS-CIRCUITS .................................................................................
26
C.6. CONTRÔLE DES PERFORMANCES DE FREINAGE ..............................................
26
BIBLIOGRAPHIE............................................................................................ 27
ANNEXES.................................................................................................... 28
ANNEXE 1 : Note relative à l’acceptation de certains automates programmables
pour gérer des fonctions de sécurité sur machines........................................................
28
ANNEXE 2 : Rénovation de presses avec automate de sécurité.
Recommandation concernant le logiciel de commande. Application à l’automate PILZ .....
34
ANNEXE 3 : Rénovation de presses avec automate de sécurité PILZ.
Recommandations concernant la boîte à cames et le traitement de ses informations .........
40
ANNEXE 4 : Logiciel applicatif de rénovation de presses.
Manuel d’utilisation version 3.3.................................................................................
46
5
A. Prescriptions
techniques communes
1. LES PROTECTIONS
MATÉRIELLES
1/1
Prescriptions générales
1.1.1 Accès résiduels
Il s’agit de tous les accès à une zone dangereuse, dus, par exemple, à une ouverture
pratiquée pour le passage d’une pièce (goulotte, tunnel, fente, etc.) ou pour la surveillance d’un mécanisme de transmission,
aux possibilités de passer au-dessus d’une
barrière dont la hauteur a été limitée. Bien
que la norme NF EN 294 « Distances de
sécurité pour empêcher l’atteinte des zones
dangereuses par les membres supérieurs »
[3], ait été prévue pour les concepteurs de
machines neuves, elle donne des renseignements utiles, pour la réalisation d’un protecteur neuf, quant aux distances à prendre en
compte, en fonction des ouvertures résiduelles, pour qu’un opérateur ne puisse pas
atteindre les zones dangereuses. Ceci ne
signifie pas que tous les protecteurs qui
s’écartent de la norme en question sont à
remplacer.
1.1.2 Les matériaux
Le choix des matériaux destinés à la confection des écrans matériels doit tenir compte de
la zone à couvrir (avec ou sans visibilité) et
des risques correspondants (avec ou sans
projections). L’utilisation de matériaux ajourés (grillage, tôle ajourée, etc.) doit prendre
en compte la forme et la dimension des
6
ouvertures correspondantes pour qu’il n’y ait
pas d’accès résiduel à une zone dangereuse.
Les matériaux transparents en matière plastique ne doivent pas être fragiles et leur résistance dans le temps ne doit pas être sensible
à leur environnement (lumière, huile, oxydation, etc.). A ce titre, le polycarbonate et
le polyamide peuvent être utilisées moyennant les précautions suivantes :
- leur épaisseur ne doit pas être inférieure à
5 mm,
- leur montage doit être effectué dans un
cadre métallique qui assure leur rigidité sans
les soumettre à des contraintes ponctuelles
trop importantes (éviter les montages par
perçage et vissage par exemple).
Ne pas oublier que ces matériaux en plastiques peuvent devenir opaques, notamment
par rayage et que certains d’entre eux sont
renforcés contre ces risques.
1/2
Les protecteurs fixes
Les protecteurs sont considérés comme fixes
dès lors que leur démontage ou leur ouverture nécessite l’usage d’un outil. Un protecteur monté sur charnières ou coulisses est
considéré comme fixe dès lors que son
ouverture nécessite l’usage d’un outil (clé à
six pans, tournevis, clé de serrure, etc.).
1.2.1 Montage
• Il est conseillé que les éléments de fixation
(vis, boulons, etc.) soient imperdables, c’est
à dire qu’en cas de démontage ou d’ouver-
• Pour les protecteurs fixés par serrure, la
clé ne doit pouvoir être retirée qu’après verrouillage. Par ailleurs, les éléments de fixation doivent être indésserables sous l’effet
des vibrations (écrous « nylstop », rondelles
frein, etc.).
1.2.2 Manutention
Les protecteurs fixes de grande dimension
ou de poids important doivent être prévus
pour être manutentionnés et positionnés facilement sans effort inconsidéré. A cet effet, ils
peuvent être munis de moyens de préhension (poignées, points d’élingage, passages
pour fourches de chariot de manutention,
etc.).
1/3
Les protecteurs mobiles
1.3.1 Avec dispositif
de verrouillage
Rappel : Ils ne sont pas adaptés aux presses
à clavette notamment pour accéder au laboratoire.
Caractéristiques générales :
• Ils autorisent la commande du mouvement dangereux seulement si le protecteur
est complètement fermé ;
• L’ouverture du protecteur, tant qu’il y a un
risque (habituellement lors de la fermeture
de l’outil) commande immédiatement l’arrêt
du mouvement dangereux.
Cas des protecteurs ouverts fréquemment
• Ces protecteurs doivent être motorisés
dès lors que les obligations de productivité
risquent de fatiguer inconsidérément l’opérateur ; c’est le cas lorsqu’ils sont ouverts à
chaque cycle. Des mesures doivent alors être
prises pour éviter les blessures que pourrait
provoquer leur mouvement soit en utilisant
PRESCRIPTIONS TECHNIQUES COMMUNES
ture, les vis, par exemple, restent solidaires
du protecteur. Cette mesure permet d’éliminer une des causes de non remontage ;
des protecteurs intrinsèquement sûrs (protecteurs débrayables, à fermeture vers le
haut sans risque de coincement en position
haute), soit en les équipant, par exemple,
d’un dispositif sensible, d’un boudin amortisseur, etc. La motorisation ne s’impose pas,
par contre, lorsqu’une presse n’est utilisée
qu’épisodiquement pour quelques pièces
particulières ; dans certains cas, toutefois,
leur poids doit être équilibré ;
• Le dispositif de verrouillage associé à
cette catégorie de protecteurs doit être réalisé en sécurité positive avec deux interrupteurs de position fonctionnant suivant deux
modes opposés (un par actionnement,
l’autre par relâchement) (fiche pratique de
sécurité ED 015) [4]. Le fonctionnement de
ces deux interrupteurs doit être contrôlé
automatiquement pour les écrans mobiles
ouverts à chaque cycle. Compte tenu de la
fréquence d’ouverture de ces écrans, le
nombre de manœuvres des interrupteurs de
position doit être prévu en conséquence (par
exemple, dix millions de manœuvres mécaniques). Pour le contrôle automatique de ces
deux interrupteurs, il peut être fait appel, par
exemple, au circuit de la fonction de non
répétition, à des blocs logiques contrôleurs
de discordance (brochure ED 807) [5].
Les écrans mobiles automatiques mis isolément
sur le marché et déclarés conformes « CE » par
leur fabricant ou son mandataire établi dans
l’Union européenne répondent à ces obligations.
Cas des protecteurs ouverts
peu fréquemment
Il s’agit des protecteurs dont l’ouverture ou la
dépose sont liées aux opérations de maintenance et de réglage. Ils peuvent être conçus
comme les protecteurs ouverts fréquemment, mais ils peuvent être simplifiés
en n’étant pas motorisés et en ne faisant
appel qu’à un seul interrupteur de position.
Dans ce dernier cas, l’interrupteur de position doit être difficilement neutralisable et à
7
A
manœuvre positive d’ouverture (fiche pratique de sécurité ED 015) [4]. Dans la mesure
où le nombre de manœuvres est faible, la difficulté de neutralisation et la manœuvre positive d’ouverture peuvent aussi être assurées
par des interrupteurs de position électromécaniques à clé ou à languette (note documentaire ND 1902-149-92) [6] conçus pour
au moins un million de manœuvres.
de l’écran en faveur de l’ergonomie du poste
de travail.
Implantation :
• Ouverture du protecteur impossible tant
qu’il y a un risque.
Outre le respect des distances de sécurité
prenant en compte les accès résiduels (voir
A.1.1.1), les protecteurs mobiles doivent
être implantés de manière que le temps d’accès aux éléments mobiles dangereux soit
supérieur à leur temps d’arrêt provoqué par
l’ouverture du protecteur. Le protecteur est
considéré comme ouvert, pour un doigt, la
main ou le bras, etc. dès lors que l’ouverture
qu’il présente est supérieure aux valeurs respectives fournies par NF EN 294 [3].
La formule à prendre en compte dès cet instant est
d = vt
où
« d » distance de l’écran mobile au point
dangereux le plus proche,
« v » vitesse moyenne admise pour la
main, soit 1,6 m/s,
« t » temps de mise à l’arrêt de la presse à
compter de la position d’ouverture définie
précédemment.
Dans la pratique, pour les protecteurs à
ouverture automatique et rapide, « t » est
compté approximativement à partir du
signal d’ouverture fourni par les interrupteurs de position de l’écran.
La tolérance admise sur son évaluation est
de 20 %.
Pour les écrans à ouverture lente, soit parce
qu’elle est manuelle et/ou que leur masse est
importante, il peut être intéressant de tenir
compte de la possibilité de passer le doigt,
la main ou le bras pour optimiser la position
8
1.3.2 Avec dispositif
d’interverrouillage
Caractéristiques générales :
• Possibilité de commande du mouvement
dangereux que si le protecteur est complètement fermé.
Cas des protecteurs ouverts
à chaque cycle de presse
pour le chargement et le déchargement
de l’outil
Ces protecteurs doivent être motorisés dès
lors que les obligations de productivité risquent de fatiguer inconsidérément l’opérateur ; c’est le cas lorsqu’ils sont ouverts à
chaque cycle. Des mesures doivent alors être
prises pour éviter les blessures que pourrait
provoquer leur mouvement soit en utilisant
des protecteurs intrinsèquement sûrs (protecteurs débrayables, à fermeture vers le
haut sans risque de coincement en position
haute), soit en les équipant, par exemple,
d’un dispositif sensible, d’un boudin amortisseur, etc. La motorisation ne s’impose pas,
par exemple, lorsqu’une presse n’est utilisée
qu’épisodiquement pour quelques pièces
particulières. Le dispositif d’interverrouillage associé à cette catégorie de protecteurs et réalisé en sécurité positive comprend en particulier :
• deux interrupteurs de position fonctionnant suivant deux modes opposés et dont un
des deux au moins est difficilement neutralisable (fiche pratique de sécurité ED 015)
[4]. Le fonctionnement de ces interrupteurs
doit être contrôlé automatiquement à
chaque cycle. Compte tenu de la fréquence
d’ouverture de ces écrans, le nombre de
manœuvres des interrupteurs de position
doit être prévu en conséquence (par
• Un système de blocage de l’écran (verrou),
obtenu habituellement par un vérin pneumatique ou un verrou électromagnétique luimême contrôlé en position de blocage.
L’interrupteur qui contrôle son engagement
peut correspondre à un des deux interrupteurs
cités précédemment. Pour les protecteurs
motorisés, la motorisation peut éventuellement jouer le rôle de verrou en s’opposant à
l’ouverture manuelle du protecteur.
Les écrans mobiles automatiques mis isolément
sur le marché et déclarés conformes « CE » par
leur fabricant ou son mandataire établi dans
l’Union européenne répondent à ces obligations.
Cas des protecteurs ouverts peu fréquemment
Ils peuvent être conçus comme les protecteurs ouverts à chaque cycle de presse, mais
ils peuvent être simplifiés en n’étant pas
motorisés et en ne faisant appel qu’à un seul
interrupteur de position. Dans ce dernier
cas, l’interrupteur de position doit être
infraudable et à manœuvre positive d’ouverture (ED 015) [4]. Dans la mesure où le
nombre de manœuvre est faible, l’infraudabilité et la manœuvre positive d’ouverture
peuvent aussi être assurées par des interrupteurs de position à clé verrouillable (note
documentaire ND 1902-149-92) [6] conçus
pour au moins un million de manœuvres.
Ces protecteurs doivent également comporter un verrou non déverrouillable tant que le
cycle n’est pas terminé.
PRESCRIPTIONS TECHNIQUES COMMUNES
exemple, 10 millions de manœuvres mécaniques). Pour le contrôle automatique de ces
2 interrupteurs, il peut être fait appel, par
exemple, au circuit de la fonction de non
répétition, à des blocs logiques contrôleurs
de discordance (brochure ED 807) [5].
adapter la hauteur de passage de pièces
dans un écran, les moyens de réglage doivent nécessiter l’usage d’un outil et être indéréglables sous l’effet des vibrations au même
titre que les écrans fixes (voir A.1.2).
1/5
Les outils fermés
1.5.1 Conception
Par principe, les outils fermés, dont certains
sont dits noyés, comportent toute la protection contre les risques que pourrait présenter un outil. Ils sont prêts à l’emploi, aux
réglages près de la presse, et leur montage
ne doit nécessiter l’adaptation d’aucune
autre protection. Sur ces outils, la protection
peut être obtenue par conception ou par
ajout, sur l’outil lui-même, de protecteurs
fixes (grilles, cages, etc.).
Les risques à couvrir sont essentiellement :
- Les points de cisaillement entre le poinçon
et la matrice. L’ouverture réservée pour le
passage de la tôle doit répondre aux règles
des accès résiduels (voir en A.1.1) ;
- Les points d’écrasement entre la contreplaque et la plaque porte poinçon, pour les
outils à contre-plaque ;
- Les points d’écrasement entre les éléments
de guidage mobiles et les éléments fixes des
outils à colonnes ou leurs systèmes de bridage.
Dans ces deux derniers cas, les risques peuvent être soit éliminés en enfermant complètement les points dangereux et en respectant les
règles énoncées en A.1.1, soit réduits en respectant les écartements minimaux suivants :
-
25 mm si on peut y introduire les doigts,
- 100 mm si on peut y introduire un poignet,
1/4
Protecteurs réglables
Lorsqu’il est nécessaire qu’un protecteur, fixe
ou mobile, soit réglable par exemple pour
- 120 mm si on peut y introduire un bras.
Ces écartements peuvent être également respectés en chanfreinant en conséquence les
parties se rapprochant.
9
1.5.2 Signalisation
Deux cas peuvent se présenter :
fisamment infraudables, tels que des prises
de courant multibroches.
La presse est utilisée exclusivement
avec des outils fermés
Les presses dédiées exclusivement aux outils
fermés sont des machines à faible course
au plus égale à 50 mm ou à course limitée
à cette valeur par élimination du réglage
éventuel (soudage, rivetage, etc.). Pour les
presses à clavette cette course est limitée à :
- 20 mm pour les presses de capacité
X 500 kN,
- 35 mm pour les presses de capacité
X 1 200 kN.
A
Dans un tel cas, cet usage est signalé par
une plaque signalétique visible du poste de
travail et portant la mention :
« Attention outils fermés uniquement »
écrite en lettres noires d’au moins 25 mm de
hauteur, sur fond jaune. Cette plaque doit
être fixée de façon indémontable.
La presse peut être utilisée
avec des outils fermés
Cette possibilité suppose que pour l’usage
des outils ouverts il est prévu des moyens de
protection adaptés à la technologie de la
presse. La mise en place d’un outil fermé,
avec suppression des autres moyens de protection, implique donc au moins que ce
choix soit fait par un responsable au moyen
d’une sélection de marche verrouillable à
clé. Pour la position correspondante, le
sélecteur doit indiquer sans ambiguité
qu’elle est réservée aux outils noyés et le personnel de l’atelier doit être averti de son utilisation par une couleur jaune ou un voyant
lumineux.
Une autre solution consiste à mettre automatiquement hors service les protections
génantes, dès lors que des outils fermés sont
mis en place. A cet effet, les outils fermés
doivent être prévus avec des systèmes de
reconnaissance intégrés, à la fois sûrs et suf-
10
2. LES DISPOSITIFS
DE PROTECTION
2/1 Les commandes
bimanuelles
Elles ne sont pas adaptées aux presses à clavette. Elles sont constituées de deux parties
distinctes.
2.1.1 Le circuit logique
Intégré au circuit de commande de la
presse, sous forme d’un bloc logique (ED
017) [7] ou de composants distincts séparés, il doit être conçu pour présenter les
caractéristiques suivantes :
- Un ordre de commande ne peut être délivré et maintenu que si les deux organes de
service (des boutons poussoirs le plus souvent) sont actionnés simultanément (action
simultanée) avec un décalage entre leurs
débuts d’actionnement qui n’excède pas
0,5 s (action synchrone).
- Un ordre de commande en cours est interrompu dès le relâchement d’un ou des deux
boutons poussoirs. Leur retour au repos est
contrôlé automatiquement à chaque cycle
par la fonction de non répétition.
- Le circuit de la commande bimanuelle doit
prendre en compte les défaillances susceptibles d’affecter ses composants (voir A. 3.1
Principes de la sécurité positive). Cette exigence signifie, en particulier, que pour les
câbles de liaisons des pupitres de commandes bimanuelles mobiles qui sont soumis
à de fortes contraintes mécaniques, voire
chimiques, les courts-circuits et les coupures
susceptibles d’affecter leurs conducteurs
actifs ne conduisent pas à des fonctionnements incontrôlés.
2.1.2 Implantation
des boutons poussoirs
d’une commande bimanuelle
Les boutons poussoirs doivent être montés et
disposés de telle manière qu’ils ne puissent
être actionnés autrement qu’avec les deux
mains. Cet objectif implique, par exemple,
que les boutons poussoirs ne puissent pas
être commandés avec les coudes, les avantbras, une main et un coude, les doigts d’une
seule main, un genou et une main, la hanche
et une main, etc.
La norme NF EN 574 [8] donne des indications pratiques quant aux dimensions et
principes à respecter pour répondre à cette
exigence. Elle précise en outre, au même
titre que la norme NF E 09-034 [9] qu’une
protection totale contre la « fraude » est
impossible, ce qui implique que la recherche
d’infraudabilité en dehors des règles qui ont
pu être formalisées, ressort de l’interprétation personnelle.
Il existe des boutons poussoirs électromécaniques à faible effort susceptibles de réduire
le risque de TMS (Troubles musculosquelettiques).
2.1.3 Implantation
d’une commande bimanuelle
Une commande bimanuelle doit être implantée à un poste de travail, de telle manière
que les éléments mobiles considérés aient le
temps de s’arrêter avant de pouvoir être
atteints par la main de l’opérateur. La position d’implantation d’une commande bimanuelle est régie par la formule suivante :
d = vt
où
PRESCRIPTIONS TECHNIQUES COMMUNES
- La temporisation de 0,5 s qui fixe le décalage maximal entre l’actionnement de deux
boutons poussoir pour obtenir un signal de
commande ne doit être ni réglable par l’utilisateur, ni indéréglable dans le sens d’une
augmentation de ce temps, notamment par
vieillissement ou défaillance.
« d » est le chemin réel parcouru par la main
jusqu’au point dangereux le plus proche,
Il ne faut pas confondre distance du pupitre et
chemin réel, ce dernier pouvant être curviligne en
fonction des différents obstacles rencontrés par la
main dans sa trajectoire.
« v » est la vitesse moyenne admise pour la
main à compter du relâchement d’un bouton
poussoir, soit 1,6 m/s,
(les boutons poussoirs seront implantés le
plus loin possible au-delà de cette distance
calculée en tenant compte de l’ergonomie
du poste de travail).
« t » est le temps moyen de mise à l’arrêt de
la presse, dans ses conditions de réglage,
compté à partir du relâchement d’un bouton
poussoir jusqu’à l’arrêt complet des éléments mobiles de travail. La tolérance
admise sur son évaluation est de 20 %.
Le respect de cette distance, pour les commandes bimanuelles sur pupitre mobile ou
déplaçable, peut être obtenu en ayant
recours à des butées intégrées à la presse
ou au pupitre ou encore à des moyens de
fixation au sol.
Si la distance calculée « d » n’est pas compatible
avec l’ergonomie du poste de travail, cela signifie que les commandes bimanuelles sont mal
adaptées. Dans le cas présent, il convient d’avoir
recours à d’autres moyens de protection (écrans
mobiles avec dispositif de verrouillage ou d’interverrouillage) et/ou améliorer les performances
de mise à l’arrêt de la presse.
2.1.4 Cas des presses à plusieurs
postes de commande
(presses de grandes dimensions)
Lorsque la presse peut être utilisée avec une
ou plusieurs commandes bimanuelles, il ne
doit y avoir aucune ambiguïté quant aux
postes de travail où une commande bimanuelle est en service. Il serait en effet dangereux qu’un opérateur pense être protégé
alors qu’il ne l’est pas.
11
A cet effet, la déconnexion doit être évidente
ou les pupitres en service doivent faire l’objet d’une signalisation.
En outre, il est recommandé de prévoir des
mesures techniques imposant soit que la
presse ne fonctionne pas si les pupitres de
commande bimanuelle mis hors service par
le sélecteur ne sont pas déconnectés, soit
que le pupitre ne puisse être mis hors service
tant qu’il est raccordé.
A
Par ailleurs, dans aucune configuration des
commandes bimanuelles en service, une
façade de presse ne doit être dépourvue de
protection. A cet effet, une façade qui se
trouverait momentanément sans commande
bimanuelle en service, doit être pourvue
d’écrans matériels (voir A.1) ou de barrières
immatérielles (voir A.2.2). En outre sur les
façades de grandes dimensions qui ne
seraient servies que par un seul opérateur
équipé d’une commande bimanuelle, il est
recommandé, lorsque l’organisation du
poste de travail s’y prête, de compléter la
protection, par exemple, par un dispositif
sensible (barrière immatérielle le plus souvent) ou en limitant matériellement les accès
à ce qui est nécessaire. Dans un tel cas il
n’est pas exigé que la barrière immatérielle
ait un VET ou une AET.
Les barrières
immatérielles (voir ED 807) [5]
2/2
Elles ne sont pas autorisées sur les presses à clavette
Toutes les barrières immatérielles, utilisées
en tant que protection principale de l’opérateur sur les presses, doivent avoir une
conformité CE de type 4 pour cet usage.
2.2.1 Caractéristiques de sécurité
apportées par une barrière
immatérielle
Après adaptation sur une presse, le système
de protection obtenu doit présenter les
caractéristiques suivantes :
12
- tant qu’il y a un risque, c’est à dire le plus
souvent jusqu’au voisinage du point mort
bas, toute occultation de la barrière immatérielle provoque l’arrêt des éléments mobiles
dans un temps qui ne permet pas à l’opérateur de les atteindre avant leur arrêt complet ;
- après arrêt provoqué par occultation de la
barrière immatérielle, un nouveau démarrage ne peut pas être obtenu par sa seule
désoccultation. Il est alors nécessaire, d’actionner à nouveau la commande pour obtenir la poursuite du cycle.
Sur les presses de grandes dimensions permettant à un opérateur de rentrer de plain
pied dans le laboratoire, il y a lieu de mettre
en place des moyens empêchant une commande accidentelle lorsque la protection est
assurée par une ou plusieurs barrières immatérielles. A cet effet, plusieurs solutions sont
envisageables, notamment :
- prévoir un dispositif de réarmement dont
l’actionnement est nécessaire pour autoriser
une nouvelle commande chaque fois qu’une
barrière immatérielle, autre que celle qui est
prévue côté chargement/déchargement des
pièces, est occultée pour tout ou partie ; le dispositif de réarmement doit être situé du côté
de l’intrusion et en dehors de la zone dangereuse, tel que, de cet endroit l’opérateur ait
une bonne vision de la zone en question.
- détecter toute présence dans le laboratoire
lorsque l’outil est ouvert, par exemple
à l’aide d’un dispositif photoélectrique
contrôlé cycliquement,
- détecter tout passage complet d’une personne dans le laboratoire par un dispositif
sensible supplémentaire ; comme dans
l’exemple précédent, il doit y avoir un dispositif de réarmement correctement situé.
2.2.2 Implantation d’une barrière
immatérielle
Son implantation doit respecter les deux
règles suivantes :
- la distance du plan de détection de la barrière immatérielle avec le point dangereux le
plus proche qu’elle est censée couvrir, doit
être telle qu’elle réponde à la règle suivante :
d = vt + e
où « d » est la distance en question, exprimée en millimètres,
(La barrière immatérielle sera implantée le
plus loin possible au-delà de cette distance
calculée, en tenant compte de l’ergonomie
du poste de travail. L’espace résiduel créé
par éloignement de la barrière immatérielle
de la zone dangereuse ne doit pas permettre
à l’opérateur de s’y tenir ; un espace maximum de 75 mm est autorisé. Des mesures
complémentaires, telles que protecteur fixe
solidement fixé au bâti ou barrière immatérielle montée horizontalement, devront être
prises afin de limiter ce risque.)
PRESCRIPTIONS TECHNIQUES COMMUNES
- pour accéder à la zone dangereuse, l’opérateur est obligé de passer au travers de la
barrière immatérielle. Les accès résiduels
par-dessus, par-dessous et autour de la barrière immatérielle doivent être en conformité
avec la norme NF EN 294 (§ 4).Cette exigence peut impliquer la mise en place de
protections complémentaires sous forme
d’écrans matériels (voir A.1) ou d’autres barrières immatérielles répondant aux mêmes
exigences que la barrière principale ;
tions de réglage les plus défavorables, en
sachant notamment qu’il augmente avec la
vitesse de l’outil, sa masse et sa course. La tolérance admise sur son évaluation est de 20 %,
« e » est une constante, en millimètres, qui
dépend de la capacité de détection « s » de
la barrière immatérielle. Elle correspond à
la distance de pénétration de la main, dans
le champ de détection, avant d’être détectée. La valeur de « e » à prendre en compte
est donnée par le tableau suivant :
s
mm
e
mm
s X 14
14 ! s X 20
20 X s X 30
30 ! s X 40
0
80
130
240
Si la distance calculée « d » n’est pas compatible
avec l’ergonomie du poste de travail, cela signifie que les barrières immatérielles ne sont pas
adaptées. Dans le cas présent, il faut donc avoir
recours à d’autres moyens de protection (écrans
mobiles avec dispositif de verrouillage ou d’interverrouillage) et/ou améliorer les performances
de mise à l’arrêt de la presse.
3. LES CIRCUITS
DE COMMANDE
(voir brochure ED 581) [10]
« v » est la vitesse moyenne admise pour la
main à compter d’une occultation de la barrière immatérielle, soit 1 600 mm.s -1 si la
barrière immatérielle est disposée horizontalement. Si elle est disposée verticalement,
une vitesse d’approche de 2 000 mm.s -1 doit
être utilisée si la distance minimale de sécurité « d » est inférieure ou égale à 500 mm ;
une vitesse d’approche de 1 600 mm.s -1
peut être utilisée si la distance minimale est
supérieure à 500 mm,
Les parties des circuits dont dépendent les
fonctions de sécurité directe doivent être réalisées de manière à ce que la défaillance
d’un composant ne mette pas en cause la
sécurité des opérateurs (principe de la sécurité positive).
« t » est le temps moyen, en secondes, de mise
à l’arrêt de la presse compté dans les condi-
Par fonctions de sécurité directe il faut
entendre toutes celles dont la seule
3/1 Principe du concept
de sécurité positive appliquée
aux circuits électriques
de commande
13
défaillance pourrait entraîner une situation
de risque immédiat (commandes bimanuelles, barrières immatérielles, écrans
mobiles, fonction de non-répétition, etc.).
La sécurité positive peut être obtenue notamment :
- en prévoyant les commandes d’arrêt systèmatiquement par coupure d’énergie et non
par apport d’énergie. Il ne serait pas admis
que la sécurité dépende d’une émission de
courant qui pourrait être indisponible dans
un circuit, là où elle serait nécessaire, à la
suite d’une panne de courant ou d’une coupure dans le circuit d’alimentation,
A
- en ne maintenant pas les ordres de commande suite à une coupure de l’énergie,
qu’elle se produise au niveau du circuit de
commande ou du circuit de puissance,
- en faisant appel au principe de la redondance et/ou du contrôle automatique,
- en utilisant des composants éprouvés.
Sont considérés comme composants éprouvés ceux dont les défaillances pouvant
mettre en cause la sécurité sont peu probables notamment en raison de leur
conception (contacts à ouverture positive),
de leur surdimensionnement et de leur
faible fréquence de manœuvre dans l’utilisation considérée (sélecteurs de cycles,
interrupteurs de position destinés à des
écrans mobiles peu fréquemment ouverts et
dont les contacts sont à ouvertures positive,
etc.).
Pour optimiser l’application du principe de
sécurité positive par redondance et contrôle
automatique, il est nécessaire de faire appel
à des relais ou des contacteurs auxiliaires à
contacts liés certifiés comme tels par leur
fabricant (NF EN 50205) [11].
Pour toutes les fonctions de sécurité directes
sollicitées à chaque cycle de la machine le
contrôle automatique des composants en
redondance (interrupteurs de position d’un
14
écran mobile, par exemple) doit être assuré
à chaque cycle.
Pour les fonctions de sécurité directes sollicitées peu fréquemment il pourra être fait
appel à un contrôle automatique épisodique, lors de la mise sous tension de la
presse par exemple, ou à défaut à des
consignes de surveillance.
Il était jusqu’alors totalement exclu que les
fonctions de sécurité soient traitées uniquement et directement par un système à microprocesseur, notamment par un automate
programmable.
L’apparition d’automates programmables
de sécurité, certifiés comme tels, a fait
nécessairement évoluer cette position
[annexe 1]. Dans le cas d’une mise en œuvre
d’automates programmables de sécurité, se
référer notamment à la brochure ED 905
[12]. Toutefois, encore récente, cette technologie ne bénéficie pas, pour le moment, d’une
maîtrise aussi éprouvée que celle qui peut
exister pour la logique électromécanique.
C’est pourquoi son utilisation sur une presse
devra nécessairement respecter au minimum
les exigences concernant le logiciel et le traitement des informations de cames formulées
dans les deux documents en annexes 2 et 3.
Mieux encore, le rénovateur aura tout intérêt à utiliser ou à s’inspirer du logiciel applicatif réalisé par un groupe de travail
« Industrie-Prévention », programme qui a
fait l’objet de tests approfondis [annexe 4].
3/2 Alimentation électrique
et prise en compte
des courts-circuits
entre les conducteurs actifs
et la masse
(voir EN 60204 [13]
et brochure INRS ED 581) [10]
Un premier défaut ne doit pas entraîner de
risque de commande de mouvement intem-
Les principes de sécurité à mettre en œuvre
consistent donc à détecter un premier défaut
et à mettre le circuit de commande aussitôt
hors tension.
Pour les circuits de commande ne comprenant que des relais à courant alternatif, un
des moyens traditionnels simple et sûr
consiste à respecter les règles suivantes :
- alimenter le circuit de commande par un
transformateur monophasé à enroulements
séparés permettant de séparer le circuit
de commande du réseau d’alimentation
(NF EN 61558-2-2) [14],
- interconnecter les masses des appareils
électriques du circuit de commande, par des
conducteurs de protection, avec le circuit de
protection de la presse relié à la terre,
- relier directement une des bornes des
bobines des relais et des contacteurs au circuit de protection, l’autre borne ne pouvant
être reliée au transformateur que par un
conducteur protégé contre les surintensités.
D’autres montages peuvent être utilisés à
condition d’apporter une sécurité équivalente, telle l’utilisation d’un contrôle permanent d’isolement associé à une coupure
automatique au premier défaut.
cuit d’embrayage frein. Il est impératif de
respecter les consignes des fournisseurs des
composants pneumatiques.
La plupart du temps, il n’est pas utile de prévoir une déshydratation très poussée mais il
faut au moins disposer d’une réserve d’air
comprimé avec purge d’eau manuelle ou
automatique ou encore automatisée.
Un réservoir d’air sous pression doit être en
conformité avec les règles d’épreuves et de
réepreuves périodiques le concernant. S’il
s’agit d’un récipient à pression simple défini
par la directive n° 87-404 CEE du 25-6-87,
se référer à l’arrêté du 14-12-89 modifié.
S’il s’agit d’un récipient fixe sous pression
qui n’est pas considéré comme un récipient
à pression simple, se référer à l’arrêté du
15-3-2000 modifié qui fixe les conditions
d’exploitation des équipements sous pression.
En outre pour tous les circuits où le manque
et/ou l’excès de pression peuvent conduire
à des risques de dysfonctionnement, il est
nécessaire de prévoir des manostats mettant
la presse en sécurité par mise hors tension
du circuit de commande.
La fonction
de non répétition
3/4
La qualité de l’air doit être adaptée aux différentes utilisations prévues (électrovannes,
vérins, embrayage frein, soufflettes, etc.) en
fonction des exigences des fabricants des
composants pneumatiques en question.
Elle était destinée, à l’origine, à arrêter la
presse en fin de cycle même si l’opérateur
maintenait la commande actionnée, l’obligeant ainsi à relâcher la commande et à
l’actionner à nouveau pour provoquer un
nouveau cycle. Cette utilisation était particulièrement importante sur les presses à clavette dont le cycle ne pouvait pas être interrompu dès lors qu’il était engagé et pour
lesquelles les moyens de protection n’étaient
pas satisfaisants.
En général l’air doit être filtré, déshydraté et
si nécessaire lubrifié, notamment sur le cir-
Aujourd’hui cette fonction est toujours obligatoire, mais sa destination a quelque peu
Alimentation
pneumatique
3/3
PRESCRIPTIONS TECHNIQUES COMMUNES
pestif dangereux ou d’élimination de la sécurité. Si des mesures techniques ne sont pas
prises dès ce premier défaut, un deuxième
défaut peut générer une situation de risque.
15
changé sur les presses modernes dans la
mesure où elle est plutôt utilisée comme fonction de contrôle automatique des organes de
commande (boutons poussoirs, relais, interrupteurs de position des écrans mobiles, des
boîtes à cames, etc.) qui commutent à
chaque cycle en fonctionnement normal.
Son principe consiste donc à vérifier que
tous ces organes sont revenus en position de
repos à la fin d’un cycle pour autoriser le suivant.
Dans l’application du concept de sécurité
positive, la fonction de non répétition a donc
un rôle important puisqu’elle est sensée
détecter la défaillance d’un organe en interdisant la commande du cycle suivant.
A
Pour cette raison la fonction de non répétition doit être traitée comme une fonction de
sécurité directe (voir A.3.1).
La confiance dans cette fonction peut encore
être renforcée en prévoyant son contrôle
automatique, par exemple, lors de la mise
sous tension du circuit de commande.
A cet effet, et par exemple, un contact repos
du ou des relais de non répétition peut être
inséré dans le circuit de démarrage du
moteur.
4. AUTRES MESURES
DE SÉCURITÉ
Sélection du mode
de marche
4/1
A chaque mode de marche correspond un
mode de fonctionnement, un mode de commande et un mode de protection.
Chaque mode de marche doit être choisi,
dans la mesure du possible, au moyen d’un
seul sélecteur et le mode de marche correspondant à chacune de ses positions doit être
clair (écriture ou pictogramme).
16
Dans le cas où un seul sélecteur ne suffirait
pas en raison, par exemple, du nombre de
modes de marche, du nombre de contacts et
de galettes disponibles, il pourra être admis
que chaque mode de marche soit obtenu par
la combinaison de deux sélecteurs au plus.
Dans cette éventualité, il ne doit pas y avoir
d’ambiguïté dans les combinaisons possibles des positions des sélecteurs et à chacune d’entre elles doit correspondre un
mode de marche fonctionnel ou un non fonctionnement de la presse.
Pour les positions de sélecteurs correspondant à une utilisation avec outil fermé, prévoir en outre une signalisation lumineuse
orange clignotante très perceptible.
Les moyens de protection interconnectés
avec le circuit de commande doivent être
introduits automatiquement pour chaque
mode opératoire choisi.
Chaque sélecteur doit être verrouillable à clé
au moins entre les positions contiguës dont
une correspond à un mode opératoire en protection dégradée (réglage par exemple, avec
un bouton poussoir à action maintenue).
Le passage d’un mode opératoire à un autre
doit se faire avec annulation automatique de
tous les ordres de commande qui pourraient
être mémorisés.
Dispositifs
de retenue mécanique
(chandelles, taquets, etc.)
4/2
Pour les travaux qui nécessitent des interventions prolongées sous le coulisseau
d’une presse, après séparation de son alimentation en énergie, il est recommandé de
mettre à la disposition des opérateurs des
dispositifs de retenue mécanique, conçus
pour retenir les éléments mobiles y compris
l’outil le plus lourd. Ces dispositifs sont particulièrement importants sur les presses
Ces dispositifs de retenue doivent être manipulables aisément ou être montés à demeure
sur le bâti de la presse par l’intermédiaire
d’une articulation.
Dans le cas où ils ne sont pas prévus pour
résister à l’effort de la presse sous énergie,
il est conseillé de prévoir un dispositif de verrouillage qui interdit la commande de la
presse si le dispositif de retenue mécanique
n’est pas retiré du laboratoire, par exemple
en contrôlant automatiquement sa présence
par ailleurs.
4/3
Compteur-totalisateur
Chaque presse doit comporter au minimum
un « compteur-totalisateur » de coups à 8
chiffres.
Prévu pour gérer les opérations de maintenance et les vérifications périodiques, ce
compteur, difficilement neutralisable, ne doit
pas être muni d’un système de remise à zéro
manuel ou électrique.
Pour les compteurs électroniques, dont la
mémoire est conservée par pile, il y a lieu de prévoir des mesures organisationnelles pour ne pas
perdre le nombre de coups enregistré lors du
changement de la pile.
D’autres compteurs peuvent être installés à la
convenance de l’utilisateur pour favoriser la gestion de la production, comme par exemple :
• comptage de pièces par série avec remise à
zéro,
• décomptage de nombre de pièces par bac
avec arrêt automatique,
• comptage centralisé.
PRESCRIPTIONS TECHNIQUES COMMUNES
hydrauliques où les fuites toujours probables, non compensées par l’apport
d’énergie, entraînent la fermeture lente du
coulisseau.
Protection
contre les chutes de hauteur
4/4
Sur les presses dont la maintenance courante s’effectue à une hauteur d’appui supérieure ou égale à 2 m, il est recommandé de
prévoir une plate-forme à cet effet, sauf cas
particulier de l’utilisateur réalisant le travail
à l’aide d’une nacelle par exemple.
Il faut alors s’assurer de la bonne rigidité de
l’ensemble de cette plate-forme et de sa
bonne fixation.
Par maintenance courante il faut entendre
les opérations de vérifications périodiques,
de lubrification, etc. Les opérations de
dépannage exceptionnel et de gros entretien peuvent faire appel à des moyens d’accès adaptés à la circonstance.
Cette plate-forme doit être munie d’un gardecorps conforme à la norme NF E85 101
[15] s’il s’agit d’un garde-corps existant, ou
conforme à la norme NF EN ISO 14122-3
[16] s’il s’agit d’un nouveau garde-corps. La
conception et la réalisation du plancher ne
doivent pas permettre le passage d’objets
de plus de 1 cm de diamètre.
L’accès à cette plate-forme doit s’effectuer
à l’aide d’une échelle métallique, fixe,
conforme à la norme NF E85 010 [17] s’il
s’agit d’une échelle existante, ou conforme
à la norme NF EN ISO 14122-4 [18] s’il
s’agit d’une nouvelle échelle.
L’accès sur la plate-forme doit être effectué
par un portillon à fermeture automatique
dont l’ouverture ne doit pas se faire vers l’extérieur de la plate-forme.
L’accès à ces passerelles de maintenance
doit prendre en compte les risques éventuellement présentés par le déplacement des
ponts roulants.
17
B. Prescriptions
techniques
particulières
aux presses à clavette
1. ÉCRANS MOBILES
AVEC DISPOSITIF
D’INTERVERROUILLAGE
Les prescriptions qui suivent complètent les
prescriptions communes données en A
1.3.2 pour les écrans mobiles avec dispositif d’interverrouillage tels que ceux qui
donnent accès au laboratoire de la presse,
pour des interventions épisodiques autres
que le chargement et le déchargement
manuel des pièces en travail de reprise,
notamment pour les presses utilisées en
automatique.
En effet, il est fortement recommandé que les
écrans mobiles destinés au travail de reprise
soient conformes « CE ».
Sur les presses à clavette, il y a risque tant
que les éléments mobiles de travail ne sont
pas arrêtés en fin de cycle. Sauf en mode
« réglage », l’ouverture du protecteur n’est
donc autorisée que dans les conditions suivantes :
18
• la presse est arrêtée en fin de cycle, ce
qui signifie aussi qu’en cas de redoublement
l’écran doit rester fermé,
• la butée de clavette est revenue dans la
position débrayage, ce qui impose son
contrôle de position.
Pour éviter les risques de commande intempestive par actionnement accidentel de la
tringlerie, dès lors que l’écran est ouvert,
appliquer les mesures suivantes :
• remplacer la tringlerie par un vérin ou un
électroaimant qui agit au plus près de la
butée de clavette,
• assurer le rappel de ce vérin ou de l’électroaimant par un ressort de compression
dont l’effet vient s’ajouter éventuellement à
celui d’un rappel pneumatique,
• si la butée de clavette n’est pas rendue
solidaire du vérin ou de cet électroaimant,
s’assurer qu’elle est bien rappelée par un
ressort de compression, sinon faire la modification qui s’impose,
• l’électrovanne de commande du vérin n’a
pas à être à double corps, mais elle ne doit
pas être actionnable manuellement sans
l’aide d’un outil.
Indépendamment des conditions de verrouillage qui doivent exister entre le moteur
et l’embrayage, les opérations de réglage
sans moteur supposent que l’embrayage est
appliqué, que le frein est défreiné et que le
volant est actionné manuellement, le plus
souvent avec un levier que l’opérateur
engage dans des trous réservés à cet effet
dans sa jante.
Pour l’introduction de ce levier et son actionnement, il est habituellement prévu une
ouverture oblongue dans le carter du volant.
- l’ouverture prévue dans le carter est située
dans sa position basse de telle manière que
le levier tombe dès qu’il est relâché,
- les trous du volant ne sont accessibles que
par ouverture d’une protection mobile solidaire du carter. Cette ouverture interdit toute
mise en marche du moteur tant que le protecteur, muni d’un dispositif de verrouillage,
n’est pas fermé.
PRESSES A CLAVETTE
2. RÉGLAGE SANS MOTEUR
Des précautions sont donc à prendre pour
éliminer le risque mécanique que présenterait un tel levier resté en place dans son trou
lors de la mise en route du moteur. A cet
effet, les deux solutions qui suivent sont
acceptables :
19
C. Prescriptions techniques
particulières aux presses
à embrayage à friction
1. LE SYSTÈME
EMBRAYAGE-FREIN
1/1
Principe de sécurité
Dès lors que la sécurité est assurée par la
mise à l’arrêt rapide et sûre des éléments
mobiles de travail, c’est le cas habituel sur
les presses à embrayage à friction, les systèmes embrayage/frein doivent respecter la
règle suivante : que l’embrayage et le frein
soient combinés ou séparés, leur alimentation en énergie doit assurer le défreinage et
l’embrayage, leur mise hors énergie doit
assurer le débrayage et le freinage. A noter
toutefois que le frein de volant, lorsqu’il
existe, n’est pas visé par cette mesure.
Freins
de technologie particulière
1/2
Le principe de frein généralement reconnu
aujourd’hui est celui du frein à disque. Sa
surface de friction largement dimensionnée
assure sa longévité et la multiplicité des ressorts de rappel garantissent le couple de freinage même en cas de rupture de l’un d’entre
eux. Il subsiste toutefois des freins qui n’apportent pas toujours les garanties de fonctionnement attendues :
- Les freins dits à bande ou à sangle, ne permettent pas d’assurer leur fonction en cas de
20
rupture d’attache. Ils sont à remplacer par
des freins à disque ;
- Les freins à tambour et sabots dont le fonctionnement peut être complètement mis en
cause par la rupture ou le desserrage d’une
seule pièce doivent être remplacés par des
freins à disque, à moins que des modifications sûres permettent de pallier ces insuffisances de conception ;
- Les freins à courants de Foucault, inefficaces à basse vitesse, doivent être remplacés ou complétés par un frein mécanique
assurant en particulier le maintien à l’arrêt
des éléments mobiles.
1/3 Pression d’alimentation
en air
La plupart des systèmes d’embrayage frein
sont à commande pneumatique. Pour leur
bon fonctionnement, il y a nécessité de respecter les pressions et la qualité de l’air prévues par leur concepteur.
Avec une pression trop forte, les capacités
d’air de l’embrayage et du frein sont plus
longues à décharger, autorisant ainsi une
augmentation du temps d’arrêt des éléments
mobiles de travail pouvant mettre en cause
l’efficacité des protections en place.
Avec une pression trop faible, le couple
d’embrayage peut être insuffisant, entraînant ainsi patinage, échauffement et usure
2. LES ÉLECTROVANNES
ÉLECTROPNEUMATIQUES
DE COMMANDE
DU SYSTÈME
EMBRAYAGE-FREIN
2/1
Généralités
Les électrovannes d’embrayage et de freinage font partie intégrante du circuit de
commande de la presse. A ce titre, leurs
défaillances prévisibles ne doivent pas être
à l’origine de mouvements intempestifs.
C’est la raison pour laquelle les électrovannes simples ne sont pas acceptables et
que seules les électrovannes doubles, dites
aussi à double corps, sont autorisées moyennant malgré tout un certain nombre de
conditions complémentaires, notamment :
• des performances de mise à l’arrêt de la
presse compatibles avec la sécurité même
lorsqu’un des clapets est discordant,
• la mise en sécurité de la presse dès que
la discordance des clapets dépasse une certaine limite, ce qui nécessite un contrôle de
discordance, soit par un dispositif associé
(détecteur de position ou de pression sur
chaque clapet et circuit de traitement de leur
signal), soit en utilisant des vannes dites
intrinsèquement sûres.
Critères
de remplacement
d’une électrovanne double
2/2
2.2.1 Électrovannes double corps à
distribution série
Elles ne doivent pas être systématiquement
remplacées dès lors que leur fiabilité a été
reconnue et qu’elles sont en bon état. Elles
doivent toutefois être équipées d’un dispositif de contrôle de discordance cyclique
répondant aux règles énoncées en C. 3.
Cette disposition signifie en particulier que
les électrovannes « série » équipées d’un
contrôle statique des clapets sont à remplacer systématiquement.
PRESSES A EMBRAYAGE A FRICTION
anormale des garnitures de friction. Ces performances insuffisantes peuvent être aussi à
l’origine de blocage des outils en position
fermée. Il est donc conseillé de prévoir un
contrôle de la pression minimale et en tant
que de besoin, de la pression maximale,
avec coupure automatique de l’alimentation
du circuit de commande dès lors que les
limites acceptables sont dépassées.
2.2.2 Électrovannes double corps à
distribution parallèle
Indépendamment de son état et de sa
vétusté, un des critères de remplacement
d’une électrovanne est son inadaptation au
mode de protection choisi lorsque la sécurité exige un temps de mise à l’arrêt qui ne
peut pas être respecté, notamment en cas de
discordance des clapets.
Sur ce dernier point, il y a lieu de s’assurer
que la pression résiduelle au niveau de l’embrayage, en cas de discordance des clapets
(il faut essayer les deux clapets successivement), n’excède pas 6 % de la pression de
service ou que le temps de mise à l’arrêt de
la presse est toujours inférieur au temps d’accès de l’opérateur.
2/3 Détermination
des électrovannes à double
corps de remplacement
Les caractéristiques d’une électrovanne de
remplacement, lorsque l’opération s’impose, sont à déterminer sur la base des
règles suivantes :
• Ses performances de vidange doivent
être au moins égales à celles de l’électro-
21
vanne remplacée. A cet effet il est nécessaire
de consulter le fabricant pressenti ;
• Elle doit être choisie parmi celles qui
appartiennent à la dernière génération,
c’est-à-dire celle des électrovannes double
corps à distribution série parallèle croisée
dite aussi « tandem » et munie d’un contrôle
de discordance contrôlé automatiquement
au moins une fois par cycle (contrôle
cyclique ou dynamique) ou contrôlé en permanence (contrôle intrinsèque). Ces dispositions élimineront à terme tous les contrôles
de discordance statiques assurés par des
balances pneumatiques qui ont tendance à
se bloquer par manque de sollicitation ;
• Considérer le volume des capacités en
air de l’embrayage et du frein lorsque leurs
garnitures de friction sont usées à 75 % ;
• Les capacités de l’embrayage et du frein
sont considérées comme étant vidées dès
lors que leur pression en air a atteint 10 %
de la valeur de fonctionnement prévue,
• L’angle de rotation du vilebrequin correspondant à la vidange de l’embrayage et du
frein ne doit pas dépasser 20o à la cadence
machine maximale pour le travail en reprise.
C
3. CONTRÔLE
DE DISCORDANCE
DES ÉLECTROVANNES
À DOUBLE CORPS
Caractéristiques
des dispositifs de contrôle
de discordance à adjoindre
3/1
Lorsqu’il y a nécessité d’adjoindre un dispositif de contrôle de discordance cyclique
ou dynamique à une électrovanne double
corps (systématiquement pour les électrovannes série en place et pour les électro-
22
vannes de remplacement lorsqu’elles ne sont
pas à contrôle de discordance intrinsèque),
ce dispositif devra répondre aux règles suivantes :
- détecter les discordances des clapets dont
la durée ne devrait pas excéder 100 ms ;
- en cas de discordance, interdire toute nouvelle commande de la presse, qu’il s’agisse
d’un nouveau cycle ou de la reprise d’un
cycle interrompu ;
- maintenir l’interdiction de commande
même en cas de discordance passagère.
Toutefois lorsque la position des clapets est
redevenue normale, la presse ne doit pouvoir être de nouveau commandée qu’après
actionnement d’un dispositif de réarmement
prévu spécifiquement à cet effet ;
- le dispositif de réarmement doit être accessible à hauteur d’homme, en dehors de toute
zone dangereuse et de préférence verrouillable à clé ;
- le dispositif de contrôle de discordance
doit être conçu de manière à ce que sa temporisation ne puisse pas évoluer, en cas de
défaillance, dans le sens d’une augmentation ;
- l’étage de détection du fonctionnement
des clapets doit être fourni par le fabricant
de l’électrovanne.
3/2 Cas des embrayagesfreins séparés
- Les électrovannes « série » ne sont pas
admises ;
- L’usage d’une électrovanne commune au
frein et à l’embrayage n’est admis que si la
presse était ainsi équipée à l’origine ;
- Des dispositions sont à prendre pour éviter le recouvrement de l’embrayage et du
frein tant au démarrage qu’à la mise à l’arrêt en utilisant par exemple :
Accessoires liés aux
électrovannes à double corps
3/3
3.3.1 Les clapets de décharge
rapide
Leur usage est à proscrire parceque leur
défaillance modifie considérablement les
performances de mise à l’arrêt de la presse.
Ils sont donc à supprimer systématiquement,
les performances de la presse étant à retrouver par l’usage d’électrovannes double
corps convenablement dimensionnées.
3.3.2 Les silencieux
d’échappement
Ils doivent être à échappement intégral, c’est
à dire ne pas présenter de partie colmatable
sous forme de matériaux poreux (tampon
métallique, bronze fritté, plastique alvéolaire,
laine de verre, etc.). A ce titre, par exemple,
les silencieux « récupérateurs d’huile », par
détente et laminage d’air sont à proscrire.
Montage
des électrovannes
3/4
Une électrovanne déterminée sur la base du
paragraphe C. 2.3 ne remplira bien sa fonc-
tion que si elle est bien intégrée au circuit de
l’embrayage frein. A cet effet :
- Les tuyauteries de raccordement avec l’embrayage et le frein seront conçus de manière
à minimiser la perte de charge à l’échappement, c’est à dire :
• elles seront les plus courtes possibles. Le
montage de l’électrovanne se fera donc
au plus près de l’organe commandé
(embrayage, frein ou embrayage frein combiné), éventuellement directement en bout
d’arbre du vilebrequin,
• la tuyauterie entre l’électrovanne et l’organe qu’elle commande ne comportera pas
de restriction (opercule, réduction de diamètre),
PRESSES A EMBRAYAGE A FRICTION
• des électrovannes intégrant, à la conception, des diaphragmes calibrés dans leur circuit de pilotage,
• en contrôlant les positions respectives des
disques de friction avant de provoquer leur
déplacement,
• en contrôlant les seuils de pression correspondant au déplacement des disques de
frein et d’embrayage,
• en introduisant des opercules calibrés
dans l’alimentation des électrovannes.
Dans tous les cas, le rénovateur s’assurera
des résultats obtenus, dans la mesure où
c’est essentiellement l’expérimentation qui
peut apporter les garanties nécessaires.
• le silencieux d’échappement sera monté
directement sur l’électrovanne sans restriction et de manière à ne pas être orienté vers
les personnes et les garnitures de friction,
- Toutefois lorsqu’il est nécessaire de prévoir
une tuyauterie entre l’électrovanne et l’organe commandé, il y a lieu de respecter les
règles suivantes :
• la tuyauterie doit être rigide avec éventuellement un manchon souple de très courte
longueur (quelques centimètres) placé sur la
tuyauterie de manière à être arraché et non
pas vrillé en cas de grippage du joint tournant (axe du manchon à 90o d’angle de
l’axe du joint tournant),
• il est conseillé de prévoir un raccord pour
prise de pression à la sortie utilisation de
l’électrovanne.
Systèmes d’embrayagefrein hydrauliques
3/5
La plupart des règles applicables aux systèmes « embrayage-frein pneumatiques »
est applicable aux systèmes « embrayagefrein hydrauliques » et plus particulièrement :
23
- Le principe de sécurité énoncé en C. 1.1
doit être respecté ;
- Les électrovannes doivent être à double
corps et sans pression résiduelle en cas de
discordance ;
- Le dispositif de contrôle de discordance
doit répondre aux règles énoncées en C. 3.
En outre, des dispositions doivent être prises
pour s’assurer que l’alimentation en huile est
toujours suffisante (contrôle de pression
et/ou de débit) notamment pour assurer un
bon fonctionnement du système de refroidissement lorsqu’il est à circulation forcée.
Pour des raisons similaires les systèmes à
commande pneumo-hydraulique doivent
avoir un contrôle automatique du niveau
d’huile dans le réservoir de l’échangeur et
du multiplicateur de pression. Dans le cas où
les résultats de ces contrôles seraient négatifs, le fonctionnement de la presse devrait
être automatiquement arrêté.
4. CONTRÔLE DE POSITION
ET DE ROTATION
DU VILEBREQUIN
4/1
C
Généralités
Les différentes phases qui se succèdent
dans le cycle d’une presse utilisée en
reprise sont déterminées chaque fois que le
vilebrequin atteint certaines positions prédéfinies. Ces positions sont contrôlées au
moyen d’interrupteurs électromécaniques
(voir § 4/2 et 4/3). Ces cames sont directement liées au tourillon du vilebrequin ou
montées sur un arbre à cames particulier
entraîné par le vilebrequin (cas de la boîte
à cames).
Même si dans certains cas ces cames doivent être réglables, elles doivent être indé-
24
réglables c’est à dire que leur position ne
doit pas être assurée par un blocage à friction dès lors que la sécurité est en cause.
Par ailleurs, en aucun cas les informations
de cames nécessaires à une fonction de
sécurité ne doivent dépendre directement de
détecteurs de proximité, c’est-à-dire sans
relayage avec redondance et autocontrôle
appropriés.
Remontée automatique
et inhibition du système
de protection
4/2
Il y a possibilité de terminer le cycle automatiquement sans les protections dès lors qu’il
n’y a plus de risque, habituellement lors de la
remontée du coulisseau qui entraîne l’ouverture de l’outil ; on dit qu’il y a « inhibition »
du système de protection. Ce mouvement
automatique est habituellement provoqué un
peu avant le point mort bas (PMB) bien que
traditionnellement il soit toujours appelé
« remontée automatique ». En effet la course
résiduelle de fermeture automatique correspondante ne doit pas permettre à l’opérateur
d’atteindre l’outil avant que le risque ait disparu et elle doit éviter, en outre, qu’une commande d’arrêt trop tardive entraîne le blocage de l’outil en position fermée.
Lorsque les fonctions d’arrêt au PMH et l’anticipation de la remontée automatique sont
assurées par les mêmes interrupteurs de
position, il y a lieu de suivre les règles prévues en C. 4.3, c’est-à-dire redondance et
contrôle automatique des détecteurs de position correspondants.
4/3 Arrêt au point mort haut
(PMH)
Cette fonction doit dépendre de deux informations de cames distinctes contrôlées auto-
A noter qu’en application du principe de la
sécurité positive (voir A. 3.1), la redondance
et le contrôle appliqués à la fonction d’arrêt
au PMH doivent être respectés tout au long
de la chaîne de commande. Il serait dangereux en cas de défaillance d’un relais par
exemple, que les deux informations de
cames en question ne soient relayées que
par ce relais.
L’angle à compter duquel il peut y avoir
« remontée automatique » peut être diminué, voire annulé pour les outils fermés,
lorsque le procédé de fabrication le
nécessite. Dans un tel cas, la sécurité ne
doit pas être mise en cause pour autant et
des mesures doivent être prises pour augmenter le temps d’accès de l’opérateur en
conséquence (temps que met l’opérateur,
pour accéder à l’outil, supérieur au temps
que met le vilebrequin pour parcourir
l’angle de « remontée automatique » jusqu’à ce que le coulisseau soit arrivé à
6 mm du PMB). D’autres mesures équivalentes sont possibles comme, par
exemple, de n’introduire automatiquement cet angle réduit que pour certains
outils et certains réglages de la presse
permettant de respecter la règle énoncée
précédemment.
Contrôle de la rotation
des cames
4/5
Il y a lieu de prendre toute précaution pour
que la rotation de l’arbre à cames corresponde bien à celle du vilebrequin.
Les entraînements susceptibles de glisser
(courroies lisses, disques de friction) ou peu
sûrs (à vis pointeau, avec collage, etc.) sont
impérativement à exclure.
Les cames qui ne font pas partie intégrante
du vilebrequin doivent être contrôlées en
rotation.
Le contrôle de la rotation des cames peut
être obtenu, par exemple :
- en s’assurant qu’un signal électrique provoqué par la rotation elle-même (dynamo
par exemple) est bien présent quand les
détecteurs de « remontée automatique »
sont dans l’état correspondant à cette phase
du cycle ;
- en vérifiant la concordance des signaux
émis par 2 cames, chacune associée à un
détecteur de position, une montée sur le vilebrequin, l’autre sur l’arbre à cames.
Lors du remplacement d’une boîte à cames,
il est conseillé de la monter en entraînement
rigide et de contrôler sa rotation en sortie
d’arbre.
4/6
4/4 La fonction
de non-répétition
La fonction de non-répétition (voir A. 3.4) ne
doit pas être obtenue en limitant le temps de
cycle au moyen d’une temporisation mais en
détectant le point du cycle à compter duquel
l’arrêt de la presse sera commandé même si
la commande est maintenue actionnée et où
s’effectuera le contrôle de mise au repos des
organes de commande pour autorisation du
cycle suivant.
PRESSES A EMBRAYAGE A FRICTION
matiquement à chaque cycle notamment par
la fonction de non-répétition.
Réglage des cames
Le réglage des cames est nécessaire sur les
presses à vitesse et course variables. Pour
l’utilisation de la presse en reprise au coup
par coup, elles doivent être réglées définitivement les unes par rapport aux autres en
tenant compte des situations les plus défavorables et le seul réglage possible doit porter sur leur ensemble, c’est à dire sur la rotation de l’arbre à cames. Le positionnement
de l’arbre à cames correspondant à chaque
vitesse et course doit être fourni à l’utilisateur
25
par le rénovateur sous forme d’abaque ou
de tableau. Les positions correspondantes
ne doivent pas se dérégler intempestivement. A cet effet, elles ne doivent pas être
assurées directement par des dispositifs à
friction.
Les presses permettant un réglage de vitesse
important, par exemple de 60 à 200 coups/mn
ne sont pas utilisées en reprise avec les grandes
vitesses. Aussi, la mise hors service du contrôle
de performances de freinage (voir C 6), par le
sélecteur de marche pour les fonctionnements en
automatique devrait-elle résoudre le problème de
la détermination de la position de la came prévue pour le contrôle des performances de freinage.
5. PRÉCAUTIONS
DE MONTAGE POUR LIMITER
LES RISQUES DUS
À DES COURTS–CIRCUITS
C
Il y a des courts-circuits dont les effets peuvent être limités par des dispositions de protection telles que celles qui ont été déjà formulées en A 3.2 pour les courts-circuits qui
peuvent affecter un conducteur actif et la
masse et en A.2.1.1, pour les câbles volants
des pupitres de commande bimanuelle lorsqu’il est fait appel à un bloc logique prenant
en compte les courts-circuits pouvant survenir sur son câble de liaison.
Les autres catégories de courts-circuits pour
lesquels il n’y a pas de mesure générale,
notamment ceux qui peuvent théoriquement
affecter deux conducteurs d’une même
phase ou un conducteur et celui d’un autre
circuit peuvent être réduits par des précautions de montage.
26
C’est ainsi qu’à l’occasion du recâblage de
circuits intéressant certains points particulièrement sensibles, il y a lieu de prendre
quelques précautions, notamment en rendant
ces circuits les plus indépendants possible :
- en séparant le câblage des détecteurs
assurant des fonctions de contrôle du
câblage des alimentations et des récepteurs,
dont les électrovannes ;
- en séparant les alimentations de chaque
bobine de l’électrovanne double corps y
compris au niveau de leurs passages dans
les armoires qui doit se faire à l’aide de deux
presse-étoupe différents ;
- en alimentant les électrovannes double
corps par le circuit de commande de la
presse et non pas par un autre circuit ;
- en séparant au maximum les circuits des
relais de commande des électrovannes.
6. CONTRÔLE
DES PERFORMANCES
DE FREINAGE
Pour les fonctionnements au coup par coup
avec intervention manuelle dans l’outil à
chaque cycle, il y a lieu de prévoir un dispositif de contrôle des performances de freinage de la presse dès lors que la protection
est assurée par une commande bimanuelle,
un barrage immatériel ou un écran mobile
muni d’un dispositif de verrouillage.
Un tel dispositif doit être en mesure de détecter tout dépassement de l’angle de freinage
qui conduit le vilebrequin à plus de 30o du
PMH, en interdisant le cycle suivant tant que
le vilebrequin n’a pas été ramené au PMH,
en mode réglage.
BIBLIOGRAPHIE
Pour les publications de l’INRS (notes documentaires, fiches pratiques de sécurité, brochures),
il y a lieu de tenir compte de leur date d’édition, car elles contiennent parfois des rappels
réglementaires et certaines mesures techniques qui peuvent avoir évolué depuis.
Des normes AFNOR sont citées bien que destinées principalement à la conception de
machines neuves, car elles constituent une base de renseignements utile pour l’amélioration
de la sécurité des machines en service.
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
Presses pour le travail à froid des
métaux. Amélioration de la sécurité
sur les presses en service dans le cadre
de leur rénovation. Guide à l’usage
des utilisateurs et des préventeurs.
INRS, ED 783.
Presses hydrauliques pour le travail à
froid des métaux. Amélioration de
la sécurité sur les presses en service
dans le cadre de leur rénovation.
Spécifications techniques à l’usage
des préventeurs et des rénovateurs.
INRS, ED 882.
NF EN 294. Sécurité des machines.
Distances de sécurité pour empêcher
l’atteinte des zones dangereuses par les
membres supérieurs. AFNOR, 1992.
Interrupteurs de position à manœuvre
positive d’ouverture et à action mécanique positive, utilisés pour la protection des personnes. Choix et montage.
INRS, ED 15.
Sécurité des machines et des équipements de travail. Moyens de protection contre les risques mécaniques.
INRS, ED 807.
[6]
Interrupteurs de position électromécaniques à clé. INRS, ND 1902.
[7]
Composants de sécurité. Dispositif de
commande bimanuelle. INRS, ED 97.
[8]
NF EN 574. Sécurité des machines.
Dispositifs de commande bimanuelle.
Aspects fonctionnels. Principes de
conception. AFNOR, 1997.
[9] NF E09-034. Commandes bimanuelles
synchrones. Spécifications techniques
de prévention. AFNOR, 1984.
[10] Schémas électriques des machines
industrielles et sécurité. INRS, ED 581.
[11] NF EN 50205. Relais à contacts guidés (liés). AFNOR, 1998.
[12] Câblage des entrées et sorties des
automates programmables industriels dédiés à la sécurité. INRS,
ED 905.
[13] NF EN 60204-1. Sécurité des
machines. Équipement électrique des
machines. Partie 1 : prescriptions
générales. AFNOR, 1998.
[14] NF EN 61558-2-2. Sécurité des transformateurs, blocs d’alimentation et
analogues. Partie 2-2 : règles particulières pour les transformateurs de commande. AFNOR, 1999.
[15] NF E85-101. Éléments d’installations
industrielles. Garde-corps métalliques.
Terminologie. Dimensions. Essais.
AFNOR, 1988.
[16] NF EN ISO 14122-3. Sécurité des
machines. Moyens d’accès permanents aux machines. Partie 3 : escaliers, échelles à marches et gardecorps. AFNOR, 2001.
[17] NF E85-010. Éléments d’installations
industrielles. Échelles métalliques fixes
avec ou sans crinoline. Conception.
Installation. Essais. AFNOR, 1988.
[18] NF EN ISO 14122-4. Sécurité des
machines. Moyens d’accès permanents aux machines. Partie 4 : échelles
fixes. AFNOR, 2005.
27
ANNEXES
Annexe 1
Directive 98/37/CEE Annexe I, exigence 1.2.7
Note relative à l’acceptation de certains
automates programmables pour gérer
des fonctions de sécurité sur machines
Objet : Note relative à l’acceptation de certains automates programmables pour gérer
des fonctions de sécurité sur machines
Référence : DDU/e23/apids4
Contact CT5 : Dominique Dufumier
Résumé : dans certaines conditions, les
automates programmables pourront être utilisés pour gérer des fonctions de sécurité
Plan de la note :
0. Présentation (présentation de l’envoi de
la note aux directeurs régionaux du travail et de l’emploi)
1. Rappel du contexte technique et juridique
2. Automates dédiés à la sécurité
3. Automates standards utilisés en redondance avec un circuit électromagnétique
4. Automates standards utilisés sans redondance avec un circuit électromagnétique
5. Une démarche basée sur l’analyse des
risques
5.0. Ensemble des automates
5.1. Automates programmables dédiés
à la sécurité
5.2. Automates standards utilisés en
redondance avec un circuit électromécanique
5.3. Automates standards seuls
6. Organisation du retour d’expérience
28
Comme suite à une réunion du 3 mars 1998
de la commission spécialisée no 3 du conseil
supérieur de la prévention des risques professionnels, veuillez trouver ci-joint un document sur les automates programmables qui
pourra intéresser les services déconcentrés.
J’attache en effet la plus grande importance
à ce que les agents des services déconcentrés
aient connaissance de l’évolution de la doctrine en la matière. Ce document constitue
indéniablement un tournant dans l’approche
de l’acceptabilité des automates pour gérer
des fonctions de sécurité, même si beaucoup
de questions n’ont pas encore trouvé de
réponses totalement satisfaisantes à ce jour.
Vous voudrez bien veiller à ce qu’ils me
fassent remonter les informations dont ils
auraient pu avoir connaissance à l’occasion
de leur visite concernant des défaillances
d’automates programmables pouvant mettre
en cause la sécurité des utilisateurs d’équipements de travail. Ces informations pourront en effet être exploitées pour faire évoluer notre approche du problème.
Cette même note est également adressée
aux organismes agréés chargés de procéder aux vérifications de conformité des équipements de travail à le demande de l’inspection du travail.
Le Chef de Bureau, CT5,
E. FRICHET-THIRION
Rappel du contexte
technique et juridique
1.
De 1983 à la directive Machines :
Lors de sa séance du 13 juin 1983, la commission spécialisée no 3 du conseil supérieur
de la prévention des risques professionnels
avait été consultée sur l’opportunité de délivrer des visas d’examen technique provisoires sur des presses équipées d’automates
programmables. Il avait alors été décidé
que, pour les presses, les fonctions de sécurité directe (y compris la fonction de nonrépétition) devaient être assurées par des
relais électromécaniques classiques tandis
que les fonctions de sécurité indirecte pouvaient être assurées par des automates.
L’extrait du rapport établi à l’issue de cette
consultation avait été largement diffusé à tel
point que la décision prise à l’époque a été
souvent considérée comme représentant la
doctrine du ministère et a été largement étendue à toutes sortes de machines autres que
des presses.
Depuis cette date, le contexte juridique et
industriel a complètement changé :
- sur le plan juridique, la directive Machines
confie à des organismes notifiés au niveau
européen le soin de certifier les machines et
composants de sécurité de l’annexe IV, sans
aucune intervention de la commission spécialisée n° 3 du conseil supérieur de la
prévention des risques professionnels ;
par ailleurs, si les organismes français ont
passé des conventions avec le ministère de
l’Emploi et de la Solidarité de façon à assurer des échanges d’information et une
certaine harmonie entre les positions techniques prises par chacun, ces liens n’existent
pas avec les autres organismes européens
dont les experts peuvent avoir d’autres critères d’appréciation ; par ailleurs toute prescription technique imposée par le ministère
de l’Emploi et de la Solidarité ne figurant pas
dans la directive serait considérée comme
une entrave technique aux échanges.
- sur le plan industriel, les automates programmables standards se sont largement
répandus car les systèmes électroniques présentent de nombreux avantages par rapport
aux systèmes électromécaniques (moindre
risque de panne et maintenance facilitée) ;
par ailleurs, leurs performances à l’égard
des perturbations environnementales et électromagnétiques se sont considérablement
améliorées, à tel point que celles-ci ne
posent plus guère de problèmes aux techniciens.
La principale difficulté qui empêchait jusqu’à présent les experts en prévention d’accepter ces dispositifs repose sur la très haute
intégration des composants électroniques
actuels et sur la présence de logiciel qui rendent difficiles les analyses en présence de
défauts. En l’absence de garantie concernant celle-ci, tant l’ancien article R. 233-97
du code du travail1 que le point 1.2.7. de
l’annexe 1 au décret 92-767 du 29 juillet
19922 n’étaient pas satisfaits.
C’est pourquoi, les fonctions de sécurité
continuaient à être gérées par des composants électromécaniques et cette exception
était confirmée au niveau européen par
la norme EN 60204-1 et plusieurs normes
C3. Il faut malgré tout noter que, malgré ces
normes et malgré la position prise par le
ministère de l’Emploi et de la Solidarité en
1983, plusieurs rapports de vérification à la
demande de l’inspection du travail font état
d’automates standards utilisés pour gérer
des fonctions de sécurité directe, notamment
sur des machines autocertifiées en provenance d’autres pays européens. Par ailleurs,
les schémas électriques des appareils de
levage n’étaient pas dans le champ d’application de la norme EN 60204-1 et, de
fait, de nombreux composants de sécurité
destinés aux appareils de levage (contrôle
29
d’état de charge des grues mobiles, et dispositif anticollision de grues à tours notamment) font appel à des composants électroniques.
posants électromécaniques. Ce concept,
plus traditionnel dans sa conception, présente des avantages comparables en
matière d’intégration et de miniaturisation.
Des produits nouveaux apparaissent sur le
marché :
Le problème posé :
Tout récemment des produits nouveaux sont
apparus sur le marché : des constructeurs
allemands ont conçu des applications avec
des automates programmables dédiés à la
sécurité en machinerie pour gérer des fonctions de sécurité directe. Ces applications
sont figées donc non modifiables par l’utilisateur.
Le B.I.A. et le B.G. de Düsseldorf ont déjà
examiné et validé ces automates programmables dédiés à la sécurité. Leurs certificats
ne sont pas des attestations d’examen CE
de type car les automates programmables
dédiés à la sécurité ne sont pas des composants de sécurité de l’annexe IV. Par contre,
les premières presses de l’annexe IV y ayant
recours ont reçu un examen CE de type
de la part de ces organismes tandis que
d’autres fabricants en ont demandé un à
l’INRS qui, pour l’instant, a réservé sa
réponse. Celui-ci, pour sa part, a examiné
de son coté et de manière approfondie l’un
de ces dispositifs a posteriori. Ces produits
font appel aux principes de redondance et
même parfois de redondance diversitaire
(c’est-à-dire avec des logiciels et des composants différents de façon à être moins sensibles à des défauts de mode commun). Les
fabricants concernés ont mis en place une
organisation capable de gérer le développement à venir du produit (intégrant d’éventuelles modifications logicielles par le fabricant lui-même).
Un fabricant français a également développé un produit en cours d’examen par
l’INRS : un automate standard comportant
un module intégré spécifique chargé de
gérer des fonctions de sécurité par des com-
30
La question est de savoir quel degré de
confiance les Autorités publiques, les
constructeurs, utilisateurs et organismes de
vérification, peuvent accorder aux concepts
suivants pour gérer des fonctions de sécurité
directe :
- automates dédiés à la sécurité (APIds),
- automates standards (API) utilisés en redondance avec un circuit électromécanique,
- automates standards (API) utilisés seuls ou
en redondance avec un autre automate.
Automates dédiés
à la sécurité
2.
Il s’agit d’automates qui au moins possèdent
une bonne tenue aux facteurs d’environnement et électromagnétiques et sont conçus
suivant des principes de redondance et
d’autosurveillance pour exercer une fonction de sécurité.
L’INRS a déterminé les principales étapes
d’une méthodologie d’analyse qui consiste
à suivre le produit au fur et à mesure de sa
conception (la validation a posteriori est très
délicate). Cette méthodologie ne prétend
pas à l’exhaustivité en ce qui concerne l’examen tant du matériel que du logiciel mais
permet d’accorder un degré de confiance
élevé aux dispositifs examinés.
À ce jour, si des interrogations demeurent du
fait de l’absence d’exhaustivité de l’examen
effectué sur le logiciel, aucune défaillance de
nature à mettre en cause la sécurité n’a été
mise en évidence sur les produits examinés.
La question qui se pose aujourd’hui est donc
de savoir si les interrogations qui subsistent
suffisent à refuser les automates programmables dédiés à la sécurité. L’INRS pense
que, pour les produits examinés, les doutes
qui subsistent sont suffisamment faibles pour
lever cette restriction mais juge néanmoins
nécessaire d’une part d’effectuer des études
complémentaires et d’autre part d’exercer
une certaine surveillance de leur utilisation
effective sur le terrain, de façon à acquérir
un retour d’expérience.
Automates standards
utilisés en redondance avec
un circuit électromécanique
3.
Un article de la revue Travail et Sécurité de
mai 1995 a déjà conclu que « l’emploi d’un
automate programmable n’est pas un obstacle à l’obtention d’un bon niveau de sécurité dans la mesure où le traitement des fonctions de sécurité ne lui est pas confié
exclusivement mais est confié aussi à une
logique câblée spécifique »4.
Le même résultat peut être obtenu à l’aide
d’un automate standard comportant un
module intégré spécifique chargé de gérer
des fonctions de sécurité par des composants électromécaniques ; les parties fonctionnelles et sécurité sont physiquement
séparées.
Automates standards utilisés sans redondance avec
un circuit électromécanique
4.
d’une pratique assez répandue sur certains
types d’équipements (verrouillage d’un protecteur mobile, par exemple).
Une démarche basée
sur l’analyse des risques
5.
Avant de procéder à un choix concernant
la technologie des circuits de commande
gérant des fonctions de sécurité, il y a lieu
d’examiner la part prise par celui-ci dans la
sécurité globale de la machine. En effet, si
sur certaines machines très dangereuses la
conception du circuit de commande contribue de manière importante à la prévention
des risques (cas des presses, notamment), il
arrive aussi que celle-ci repose pour l’essentiel sur d’autres mesures et que les effets
prévisibles d’une éventuelle défaillance du
circuit de commande apparaisse comme
négligeable dans l’appréciation des risques.
En l’état actuel de la technique, il est quasiment impossible de s’assurer intégralement
du respect de l’exigence essentielle 1.2.7 de
l’annexe 1 à la directive Machines en utilisant des automates programmables, mais
on peut s’en approcher dans certains cas.
C’est pourquoi il est proposé à l’ensemble
des industriels et agents de prévention
concernés de choisir le ou les types de technologie appropriée à l’analyse des risques
effectuée en prenant en considération les
précautions élémentaires suivantes.
5.0. Ensemble des automates
Il s’agit d’automates standards, donc non
dédiés aux fonctions de sécurité, mais que
des fabricants professionnels ont intégré
dans leur circuit de commande pour gérer
des fonctions de sécurité directe sans aucun
recours à des circuits câblés.
L’absence de publications connues sur le
sujet ne doit pas faire oublier qu’il s’agit
Les critères suivants devront être respectés
dans tous les cas :
- les fonctions de sécurité doivent être séparées de manière logique de la partie fonctionnelle,
- les fonctions de sécurité doivent être figées
et non modifiables par l’utilisateur.
31
Outre les critères minima cités ci-dessus, les
considérations suivantes devront être prises
en compte en fonction des produits utilisés.
5.1. Automates programmables
dédiés à la sécurité
- Pour les machines listées à l’annexe IV de
la directive Machines sur lesquelles des circuits de commande sûrs de catégorie IV selon
l’EN 954-1 sont couramment requis au moins
pour certaines fonctions, les constructeurs et
les organismes notifiés n’accepteront sous
leur responsabilité les automates programmables dédiés à la sécurité que s’ils ont été
reconnus d’un niveau équivalent avec leur
applicatif par un organisme compétent5.
- Pour les autres machines présentant des
risques élevés (accès fréquent à la zone dangereuse, gravité élevée, et possibilité d’évitement faible), pour lesquelles il est également exigé un circuit de commande de
catégorie IV, les fabricants devront avoir un
niveau d’exigence comparable.
- Pour les machines exposant à des risques
plus faibles, des automates dédiés aux fonctions de sécurité peuvent bien entendu être
intégrés dans des circuits de commande de
catégorie appropriée.
Les automates, même dédiés à des fonctions
de sécurité directe, ne sont pas des composants de sécurité pouvant être mis isolément
sur le marché car c’est la qualité de l’ensemble de l’applicatif qui en fait vraiment un
composant de sécurité : commande bimanuelle, arrêt d’urgence, par exemple. Il faut
donc rester prudent en ce qui concerne leur
utilisation sur des machines (ou ensembles
de machines) déjà en service car la sécurité
des opérateurs dépend des applications qui
en sont faites. Or, la mise en œuvre de ce
type de composants complexes et la vérification du programme du logiciel d’application restent des opérations délicates. Il est
32
donc déconseillé aux non-professionnels de
recourir à ces dispositifs.
5.2. Automates standards
utilisés en redondance
avec un circuit électromécanique
Ces automates sont admis si l’ensemble du
circuit est conforme aux règles de l’art de
façon à réaliser des modes de marche et
d’arrêt sûrs.
5.3. Automates standards seuls
Les automates standard peuvent permettre,
comme par le passé, de gérer des fonctions
de sécurité indirectes (telles que autosurveillance des composants, par exemple).
L’utilisation d’automates standard pour
gérer des fonctions de sécurité directe ne
pourra se faire qu’au terme d’une analyse
des risques démontrant que la fonction de
sécurité gérée par l’automate n’est pas utilisée seule mais qu’elle vient en complément
d’autres mesures de prévention.
Par exemple, les contrôles d’état de charge
de grues mobiles ou les contrôles d’interférence entre grues à tour sont couramment
gérés par des cartes électroniques mais il
s’agit d’auxiliaires de sécurité utiles pour
l’organisation sûre du chantier qui ne suffisent pas à prévenir à eux seuls les surcharges
ou les interférences (au demeurant, ces derniers dispositifs ne sont pas capables d’intégrer certaines variables telles que la dimension des charges ou leur balancement).
Dans de tels cas, il est alors conseillé d’utiliser
des automates redondants de technologie différente et une autosurveillance des informations de sortie données par les dits automates.
Organisation du retour
d’expérience
6.
Le retour d’expérience suppose que l’on
puisse exploiter les renseignements en pro-
venance non seulement des accidents (en
général connus des services de prévention
et de l’inspection du travail) mais aussi des
incidents pouvant avoir pour origine des
automates programmables. Ceci implique
une participation la plus large possible, sur
la base du volontariat, de l’ensemble des
acteurs de la vie économique intéressés aux
aspects de sécurité.
Les fabricants, assembleurs, intégrateurs, utilisateurs, agents de prévention des Caisses
régionales d’assurance maladie, et inspecteurs du travail ayant connaissance d’accidents mais aussi de simples incidents pouvant avoir pour cause une défaillance d’un
automate programmable sont invités à faire
remonter l’information à toutes les personnes
intéressées. Ils préciseront, entre autres,
- un récit de l’incident ou de l’accident,
- les références commerciales de l’automate
et les noms et adresses des fabricants ou distributeurs ;
- s’il s’agit d’un automate dédié aux fonctions de sécurité ou d’automates standards
(préciser dans ce cas si ces derniers sont utilisés de manière redondante),
- quelles sont les fonctions de sécurité
gérées par automate,
- si possible, les causes des défaillances
(boîte noire, cahier d’incidents, etc.),
- le cas échéant, une expertise pourra être
effectuée pour déterminer précisément les
causes techniques ayant conduit à des incidents/accidents.
Ces signalements d’incident seront également transmis au ministère chargé du travail. Celui-ci, en liaison avec la commission
spécialisée no 3 du conseil supérieur de la
prévention des risques professionnels fera à
nouveau le point sur cette question d’ici
deux ans pour tenir compte des retours d’expérience et examiner si cette position peut
évoluer.
1
Décret 80-543 du 15 juillet 1980 encore
applicable jusqu’au 31/12/1994.
2
Transposant l’annexe 1 de la directive Machines
89/392 CEE.
3
Notamment les normes et projets de normes sur
les presses à métaux EN 692 et pr EN 693.
4
Cf. Travail et sécurité, mai 95, Marc Kneppert.
5
On considérera comme organisme compétent
un organisme capable à la fois de tester le comportement des matériels par rapport aux perturbations environnementales et d’analyser la
conception des logiciels du circuit de commande. Il s‘agira par exemple d’un organisme
déjà notifié dans le domaine des machines
concernées ou dans le domaine des composants
de sécurité.
Document trouvé dans la base de données réglementaire HYSETRA® 99
Réglementation applicable aux équipements de travail, composants de sécurité et EPI,
ministère du Travail et des Affaires sociales - CETIM
33
Annexe 2
Rénovation de presses avec automate
de sécurité
Recommandation concernant le logiciel
de commande
Application à l’automate PILZ
Jean-Philippe GÉRARDIN
CIMPE
Juin 2001
Introduction
Ce document n’est pas un cahier des
charges. Il n’est que la compilation de considérations techniques récoltées au cours
d’analyses critiques du logiciel applicatif de
plusieurs réalisations industrielles de rénovation de presses.
Ces analyses ont en effet mis en évidence un
certain nombre d’erreurs ou de faiblesses de
conception plus ou moins graves.
Ce document a donc pour but d’attirer l’attention des rénovateurs sur ces points sensibles afin de les aider à concevoir des logiciels de commande de presse plus sûrs. En
ce sens, il ne prétend nullement être exhaustif : les recommandations mentionnées ici
sont sans doute nécessaires, mais bien sûr
non suffisantes pour garantir la sécurité de
l’application.
La vocation d’un tel document est de faire
progresser rapidement la maîtrise d’une
nouvelle technologie prometteuse : l’automate programmable de sécurité. Cette
maîtrise sera d’autant plus rapide que les
problèmes rencontrés seront connus et ana-
34
lysés. C’est pourquoi nous invitons nos lecteurs à nous faire connaître les difficultés ou
les problèmes rencontrés dans leurs propres
réalisations.
Sélecteur de mode
de marche
1.
Recommandation :
Un défaut du sélecteur, signalé par la sortie
FG du bloc SB 051 ou SB 052, doit impérativement arrêter le moteur ou empêcher sa
mise en route.
Si le moteur est piloté par un variateur, le
défaut sélecteur doit également faire retomber le contacteur d’alimentation du variateur.
Événement redouté :
En fonctionnement RÉGLAGE SANS
MOTEUR, une défaillance du sélecteur de
mode de marche provoque la mise à zéro du
mot de sortie BA du bloc SB 051 ou SB 052.
Dans certains programmes, ceci peut se traduire par une autorisation de mise en marche
du moteur. Il y a alors risque de déplacement
intempestif du coulisseau lorsque, presse
embrayée, le bouton « Marche moteur » est
actionné. Ceci peut également se produire
en cas de défaillance de ce bouton de commande (court-circuit, collage) ou de dysfonctionnement du variateur.
2.
Commande moteur
(désolidarisation du contact de son support
par exemple).
Recommandation :
Recommandation 2 :
Lorsque le moteur est piloté par un variateur,
le contacteur d’alimentation de ce dernier
doit être ouvert dans les modes ARRÊT et
RÉGLAGE SANS MOTEUR.
Au contact NF de la came de P.M.H. (correspondant au paramètre NL du bloc SB
074) sera associé un second contact de type
NO.
L’ouverture effective du contacteur doit être
contrôlée ; ce qui nécessite une information
de retour (contact NF auxiliaire lié aux
contacts de puissance du contacteur par
exemple).
Un contrôle permanent de la cohérence de
ces deux informations devra être réalisé par
le programme (voir exemple de réalisation
en annexe).
L’utilisation d’un bloc SB 067 est préconisée
pour piloter et contrôler ce contacteur.
L’information « Contacteur variateur ouvert »
devra figurer dans les conditions d’autorisation d’embrayage en mode RÉGLAGE SANS
MOTEUR.
Événement redouté :
Mise en marche intempestive du moteur sur
une défaillance interne du variateur ayant
pour conséquence un déplacement intempestif du coulisseau, lorsque la presse est
embrayée.
En cas d’incohérence entre ces deux informations, un défaut « Liaison cames » doit
être généré. Ce défaut devra avoir la même
incidence que le « défaut cames » généré
par le bloc SB 074 lui-même (voir
Recommandation 3).
Événement redouté :
Une coupure globale de la liaison électrique
entre la boîte à came et l’automate n’est pas
détectée par le bloc SB 074. Ce défaut peut
notamment provoquer une mise à la volée
de la presse (cas où le défaut survient en
phase descente en mode COUP/COUP
PÉDALE).
Recommandation 3 :
3.
Boîte à cames
Recommandation 1 :
Le contact associé à la came de remontée
automatique (correspondant au paramètre
HL du bloc SB 074) doit être un contact NO.
Le profil de la came est donc l’inverse de
celui spécifié dans la documentation PILZ
(pages 4-104 du manuel d’utilisation Blocs
fonctions standard PSS - MBS Presses excentriques. Version 2.1, réf. 19 198).
Événement redouté :
Non-arrêt du mouvement de descente du
coulisseau au relâché de la commande
bimanuelle, en cas de défaut d’actionnement du contact de remontée automatique
Tout défaut affectant les informations de
cames : défaut cames détecté par le bloc SB
074, défaut d’entraînement de la boîte à
cames détecté par le bloc SB 077, défaut de
liaison électrique entre la boîte à cames
et l’automate (voir Recommandation précédente) doit provoquer une arrêt immédiat de
la presse et une coupure moteur.
L’acquittement du défaut, nécessaire à un
redémarrage de la presse, ne doit pouvoir
se faire que dans un mode RÉGLAGE, afin
de nécessiter l’intervention d’un agent de
maintenance.
Événements redoutés :
Si le bloc de gestion des cames SB 074
détecte en principe tout défaut unique affec-
35
tant une information de came, il accepte en
revanche d’être réarmé même si le défaut
n’a pas disparu. Cela amène dans certains
cas des dysfonctionnements aberrants (cycle
presse entre PMB et PMB sans arrêt au PMH)
ou une mise à la volée de la presse en cas
de survenue d’un second défaut came.
Commande
des électrovannes
4.
L’électrovanne de commande de l’embrayage/frein (ou les électrovannes lorsque
embrayage et freins sont séparés) doit (doivent) toujours être pilotée(s) par des sorties
redondantes de l’automate.
Recommandation :
L’électrovanne sera raccordée directement
aux sorties de l’automate en évitant tout
relayage intermédiaire ; ce qui nécessite
d’utiliser une électrovanne 24 V CC.
En cas d’utilisation d’une électrovanne à
sécurité intrinsèque, il est néanmoins nécessaire de disposer d’un retour d’information
de discordance. L’apparition d’une discordance doit se traduire par un arrêt immédiat
de la presse, l’information correspondante
doit donc figurer dans les conditions d’élaboration du paramètre StFG (Autorisation
statique) du bloc SB 056 (gestion du fonctionnement de la presse).
d’appuis brefs et répétés sur la commande
bimanuelle en mode RÉGLAGE SANS
MOTEUR.
Pour éviter ces aléas de fonctionnement, le
rénovateur peut décider de « filtrer » ces
défauts fugitifs. Le risque est alors d’introduire des effets secondaires préjudiciables
à la sécurité de la presse. Cas rencontré :
démarrage de la presse sur un simple acquittement défaut après correction d’un défaut
électrovanne.
5.
Recommandation :
Que la protection avant soit réalisée par un
écran manuel ou par un barrage immatériel,
un test de fonctionnement est obligatoire à
la mise sous tension de l’installation.
Pour un écran géré par le bloc SB 066, les
paramètres ARSt, AuSt et NFkT seront tous
les trois positionnés à « 0 ».
Pour un barrage immatériel géré par le bloc
SB 069, le paramètre SSeq doit être positionné à « 0 ».
Événement redouté :
Shunt accidentel (ou volontaire !) des
contacts d’écran ou des relais de sortie du
barrage.
Remarque :
Le bloc SB 081, utilisé dans le cas d’électrovannes embrayage et frein séparés présente
un fonctionnement particulier : la sortie
défaut FG passe systématiquement à « 0 » à
chaque retombée de la sortie de commande
de l’électrovanne (Y) ; ceci durant un laps de
temps correspondant au temps de commutation de la boucle de retour (entrée S).
Ce défaut électrovanne fugitif systématique
peut provoquer des mises en sécurité intempestives de la presse, notamment en cas
36
Protection avant
6.
Commande d’embrayage
Rappel :
Lorsque plusieurs organes de commande
sont présents sur la machine (bimanuelle,
pédale, bouton « Départ cycle »), un seul
d’entre eux doit être autorisé pour un mode
de marche sélectionné.
Recommandation :
Toute information de commande d’embrayage issue d’un organe de service
(pédale, bouton poussoir), autre que la
bimanuelle, ou issue d’un périphérique de
la presse (en mode COUP/COUP AUTOMATIQUE notamment) doit être constituée
de deux contacts complémentaires (1 NO,
1 NF).
Chacune de ces informations sera traitée
par un bloc SB 059 spécifique (les entrées
T2.2 et T2.4 étant respectivement identiques
aux entrées T1.2 et T1.4).
Pour un mode de fonctionnement sélectionné, un seul de ces blocs SB 059 sera
autorisé (paramètres STFG des blocs exclusifs).
Le paramètre d’entrée MEin de chacun des
blocs sera positionné à la valeur de sortie
PEin du bloc de gestion presse SB 056 pour
réaliser un contrôle de non-collage de l’information de commande.
Événement redouté :
Embrayage intempestif de la presse sur un
court-circuit au niveau de l’organe de service ou de l’information de commande issue
d’un périphérique.
Verrouillage
moteur-embrayage
7.
Rappel :
Un arrêt moteur doit provoquer une coupure
de l’embrayage.
Recommandation :
L’information « Arrêt moteur » doit figurer
dans les conditions d’élaboration du paramètre StFG (Autorisation statique) du bloc
SB 056 (gestion du fonctionnement de la
presse), plutôt que dans celles du paramètre
SrFG (Autorisation de départ) de ce même
bloc.
Événement redouté :
Redémarrage de la presse à la volée sur un
simple redémarrage moteur.
Contrôle d’arrêt du volant
moteur
8.
Le passage d’un mode de marche avec
moteur au mode RÉGLAGE SANS MOTEUR
ou l’inversion du sens de marche du moteur
ne peut se faire que lorsque le volant moteur
est totalement arrêté.
Recommandation 1 :
Lorsque le contrôle d’arrêt de rotation est
réalisé par le simple déroulement d’une temporisation à l’issue de l’ordre d’arrêt moteur,
il est nécessaire de contrôler la retombée
effective des contacteurs moteur avant d’autoriser le changement de mode de marche
(surveillance d’un contact NF auxiliaire lié
aux contacts de puissance pour chacun des
contacteurs de commande moteur).
Recommandation 2 :
Lorsque la presse est mise sous tension avec
l’un des deux modes RÉGLAGE SANS
MOTEUR ou RÉGLAGE ARRIÈRE sélectionné,
la temporisation mentionnée ci-dessus doit
être systématiquement réarmée.
L’embrayage doit être rendu impossible tant
que la temporisation n’est pas arrivée à
échéance.
Événement redouté :
Perte du contrôle d’arrêt du volant moteur en
cas de disparition temporaire de la tension
d’alimentation de l’automate. La conséquence pouvant être un déplacement inattendu du coulisseau en mode RÉGLAGE
SANS MOTEUR dans le cas où la presse est
embrayée alors que le volant continue à
tourner sur son inertie.
37
Annexe : exemple de réalisation d’un autocontrôle de la liaison
électrique boîte à cames-automate
ACQUIT DÉFAUT : Segment 02
ACQUITTEMENT D’UN DÉFAUT CAMES
Un défaut cames (boite, entraînement ou liaison) ne peut être
acquitté que dans un mode RÉGLAGE
:
:L
M 070.00.BP NO Acquit
Bouton acquittement défaut
:L
M 074.00.Regl Ss Moteur
Mode « Réglage sans moteur »
:O
M 074.01.Regl Arriere
Mode « Réglage arrière »
:O
M 074.02.Regl Avant
Mode « Réglage avant »
M 074.23.Acq Def Cames
Acquittement d’un défaut cames
:U(
:)
:=
:
*********************************************************************
* M 070.00.BP NO Acquit
Bouton acquittement défaut *
* M 074.00.Regl Ss Moteur
Mode « Réglage sans moteur » *
* M 074.01.Regl Arriere
Mode « Réglage arrière » *
* M 074.02.Regl Avant
Mode « Réglage avant » *
* M 074.23.Acq Def Cames
Acquittement d’un défaut cames *
********************************************************************
CONTRL LIAISON : Segment 04
SURVEILLANCE DE LA LIAISON BOÎTE À CAMES AUTOMATE
Un défaut liaison boîte à cames automate est déclaré dès
que les deux entrées de contacts NF et NO de la came PMH
ont simultanément la même valeur pendant plus de 150 ms
Effacement du défaut par le BP acquittement (en mode RÉGLAGE)
Acquittement automatique à la mise sous tension.
:
38
:L
KF 000003
:L
M 071.28.Came PMH
Came de Point Mort Haut
:U
M 073.19.Came Securite
Came de contrôle liaison automate-cames
:O(
:LN
M 071.28.Came PMH
Came de Point Mort Haut
:UN
M 073.19.Came Securite
Came de contrôle liaison automate-cames
T 068.0.Temp Ctrl Came
Tempo contrôle liaison boîte à cames-API
:L
T 068.Temp Ctrl Came
Tempo contrôle liaison boîte à cames-API
:R
M 073.21.Def Info Cames
Défaut de liaison boîte à cames-automate
:L
M 074.23.Acq Def Cames
Acquittement d’un défaut cames
:O
M 113.03.Premier Cycle
Premier cycle automate (bit système)
:S
M 073.21.Def Info Cames
Défaut de liaison boîte à cames-automate
:)
:SE
:
:
:
********************************************************************
* M 071.28.Came PMH
Came de Point Mort Haut *
* M 073.19.Came Securite
Came de contrôle liaison automate-cames *
* M 073.21.Def Info Cames
Défaut de liaison boîte à cames-automate *
* M 074.23.Acq Def Cames
Acquittement d’un défaut cames *
* M 113.03.Premier Cycle
Premier cycle automate (bit système) *
* T 068.Temp Ctrl Came
Tempo contrôle liaison boîte à cames-API *
********************************************************************
39
Annexe 3
Rénovation de presses
avec automate de sécurité PILZ
Recommandations concernant la boîte à cames
et le traitement de ses informations
Groupe de travail :
BAUDOIN James, INRS
BELLO Jean-Paul, INRS
GÉRARDIN Jean-Philippe, CIMPE
GILLOT Jacques, CRAMIF
Avril 2003
1.
État actuel
L’automate PILZ et son bloc logiciel associé
SB074, certifiés en Allemagne, ne nécessitent, aujourd’hui, qu’une seule et unique
information de remontée automatique pour
commander une presse mécanique. Ceci est
conforme à une pratique largement répandue outre-Rhin et dans d’autres pays européens.
Les presses rénovées en France avec cet
automate utilisent donc ce principe.
Ce mode de fonctionnement laisse subsister
un risque résiduel pour l’opérateur dû à
l’inhibition possible de la protection en
phase de descente du coulisseau lors d’une
défaillance mécanique ou électrique de l’interrupteur de position délivrant l’information de remontée automatique (voir détail en
annexe).
Pour minimiser ce risque, le CIMPE et l’INRS
ont, dans un premier temps, proposé les
mesures suivantes :
40
- adopter une configuration de came
contraire à celle spécifiée dans la documentation PILZ, à savoir : bossage de came sur
la remontée et contact de came de type NO1,
- réduire considérablement la probabilité
de court-circuit en réalisant le câblage de la
boîte à cames selon les règles de l’art formalisées dans la norme EN 60204-12.
2.
Évolution souhaitable
Sur ce point particulier, il apparaît néanmoins qu’une logique de commande utilisant l’automate PILZ n’est pas d’un niveau
équivalent à celui d’une logique électromécanique élaborée selon des schémas éprouvés utilisant, par exemple, les principes
préconisés par l’INRS depuis le début des
années 80 3,4.
1
Rénovation de presses avec automate de
sécurité. Recommandations concernant le logiciel de commande. Application à l’automate
PILZ. Jean-Philippe Gérardin, CIMPE, juin 2001.
2
Norme EN 60204-1 Sécurité des machines.
Équipement électrique des machines. Partie 1 :
prescriptions générales. Avril 1998.
3
Rénovation des presses mécaniques à embrayage à friction. Exemples de schémas électriques. B. Mougeot, M. Fauconnet, INRS, ND
1629-127-87. Ce document n’est plus diffusé.
4
Presses pour le travail à froid des métaux.
Amélioration de la sécurité sur les presses en
service dans le cadre de leur rénovation.
Spécifications techniques à l’usage des préventeurs et des rénovateurs. INRS, ED 782.
En effet, dans ce dernier cas, la redondance
imposée sur l’information de remontée automatique pallie le risque résiduel évoqué cidessus.
Un seul contact par interrupteur est utilisé.
Les deux contacts sont complémentaires (un
NO pour l’un des interrupteurs, un NF pour
l’autre).
Il est donc souhaitable d’étudier la possibilité d’améliorer ce point ; cela, sans remettre
en cause, du moins dans l’immédiat, la certification du bloc logiciel de gestion des
informations de cames.
L’un délivre un signal, identifié « Info Came
Remontée », actif à la remontée.
Propositions
d’améliorations
3.
Une réflexion commune entre le CIMPE,
l’INRS et la CRAMIF a abouti aux propositions de solutions suivantes en ce qui
concerne les informations de cames et leur
traitement par l’automate.
3.1. Information de position
« P.M.H. »
Cette information peut provenir d’un interrupteur de position unique.
Le profil de la came d’actionnement de cet
interrupteur doit présenter un creux au P.M.H.
comme indiqué dans la documentation PILZ.
Le contact associé à l’interrupteur est un
contact NF qui n’est pas nécessairement à
manœuvre positive d’ouverture.
3.2. Information de remontée
automatique
Cette information doit être élaborée selon
l’une ou l’autre des deux solutions proposées
ci-dessous. Le choix est laissé au rénovateur
de retenir celle des deux qui lui semble la
plus simple de mise en œuvre sur la presse
à rénover.
a) Utilisation de deux interrupteurs de position
Deux cames actionnent chacune un interrupteur. Leur profil est identique et peut être
soit un creux, soit une bosse à la descente
(profil indifférent).
L’autre délivre un signal, identifié « Info
Came Sécurité », inactif à la remontée.
L’information d’entrée « HL » du bloc SB074
de gestion des cames est l’information
redondante, résultat de l’équation logique :
« HL » = « Info Came Remontée »
ET PAS « Info Came Sécurité »
Le logiciel doit de plus intégrer un autocontrôle permanent de la complémentarité des
deux signaux « info Came Remontée » et
« info Came Sécurité ». Grâce à quoi, la validité de l’information « HL » et l’intégrité de
la liaison électrique boîte à cames/automate
(voir annexe) sont simultanément contrôlées.
b) Utilisation d’un interrupteur de position
unique
Le profil de la came d’actionnement de cet
interrupteur doit impérativement présenter
un creux en phase descente (profil inverse de
celui indiqué dans la documentation PILZ).
Il doit comporter deux contacts complémentaires :
- un NO délivrant le signal identifié « Info
Came Remontée »,
- un NF délivrant le signal identifié « Info
Came Sécurité ».
Le traitement de ces deux signaux est identique à celui décrit précédemment : redondance de l’information « HL » et autocontrôle de leur complémentarité.
3.3. Contrôle de rotation
de la boîte à cames
Plusieurs cas de dysfonctionnements dangereux se sont récemment produits sur des
presses suite à une défaillance mécanique
41
de l’entraînement de la boîte à cames alors
même que ce dernier faisait appel à une liaison réputée sûre (cascade de pignons, arbre
rigide…).
Il semble donc souhaitable d’exiger un
contrôle de rotation systématique de la boîte
à cames.
Seules des cames faisant partie intégrante
du vilebrequin pourraient rendre ce contrôle
superflu.
3.4. Verrouillage des cames
sur leur axe
Rappel :
Les positions des cames ne doivent pas pouvoir se dérégler intempestivement. Il est donc
nécessaire que la liaison de celles-ci à leur axe
et la liaison de cet axe au vilebrequin soit de
nature à empêcher tout glissement parasite.
4.
Mesure complémentaire
La possibilité de réarmer le bloc SB074 malgré la persistance d’un défaut et les fonctionnements aberrants qui peuvent en résulter (voir détail en annexe), imposent de
verrouiller la presse dès le premier défaut
affectant une information de came.
- coulisseau en phase de remontée (UN).
Ces deux informations sont générées en
interne par le bloc logiciel certifié SB074.
Pour cela, ce dernier exploite trois informations d’entrée :
- une information « Remontée automatique »
(HL),
- une information « Dépassement » ou
« Position P.M.H. » (NL),
- une information « Dynamique » (DY).
Seules les deux premières concourent à la
fonction de sécurité d’anti-répétition et doivent nécessairement provenir d’une boîte à
cames électromécanique. La dernière permet, pour les presses à vitesse variable, d’assurer un arrêt exact au P.M.H. quelle que soit
la vitesse de fonctionnement. Elle peut éventuellement provenir d’un programmateur à
cames électronique (voir diagramme 1).
Pour les presses à vitesse constante cette troisième information est obtenue simplement
en complémentant, par logiciel, le signal NL
issu de la came mécanique P.M.H. (voir diagramme 2).
Remarque :
De plus, l’acquittement du défaut ne doit
pouvoir s’opérer que par un BP spécifique à
usage du seul personnel de maintenance
autorisé.
Toutes les rénovations industrielles analysées
par le CIMPE utilisaient ce fonctionnement
avec deux cames mécaniques.
Annexe : commande de
presse avec automate PILZ,
principes et faiblesses du
traitement des informations
de cames
Nos essais réalisés en laboratoire ont montré que la fonction d’anti-répétition est toujours assurée quel que soit le défaut unique
affectant l’un ou l’autre des interrupteurs de
position associés à ces deux cames.
1. Traitement des informations
de cames par l’automate
En revanche, ces mêmes essais ont révélé
deux « faiblesses » du principe de gestion
des informations de cames :
La gestion par programme du fonctionnement de la presse nécessite deux informations essentielles qui sont :
42
- presse au Point Mort Haut (OT),
2. Efficacité du traitement
des informations de cames
➢ Le bloc SB074 accepte d’être réarmé
malgré la persistance d’un défaut
Ce qui peut conduire aux situations aberrantes ou dangereuses suivantes :
1. arrêt cyclique au P.M.B au lieu du P.M.H
(défaut : le contact NF associé à la came
P.M.H. n’est plus actionné ou reste
soudé ; le signal NL est donc toujours à
« 1 »),
2. arrêt systématique au P.M.H. jusqu’à
l’apparition d’un second défaut qui provoque alors un fonctionnement à la volée
(premier défaut : contact NF associé à la
came P.M.H. toujours ouvert ; signal
P.M.H. toujours à « 0 » ; deuxième
défaut : signal HL de remontée automatique restant bloqué à « 1 »).
➢ Une coupure totale de la liaison électrique boîte à cames / automate n’est pas
détectée
La perte simultanée de l’ensemble des informations de came (occasionnée, par
exemple, par un sectionnement du câble
électrique reliant la boîte à cames à l’automate) ne se traduit pas par un arrêt immédiat de la presse ni par un verrouillage de
son démarrage.
3. Risque résiduel lié à l’unicité
de l’information remontée
automatique
L’information « Coulisseau en phase de
remontée » étant élaborée à partir d’une
came, d’un interrupteur de position et d’un
contact uniques, la défaillance de l’un ou
l’autre de ces organes peut se traduire par
une information erronée.
Si celle-ci survient avant le P.M.B. elle aura
pour conséquence une inhibition prématurée du dispositif de protection de l’opérateur
(barrage immatériel ou commande bimanuelle) avec une partie de la course de descente du coulisseau non protégée.
➢ Analyse des conditions et de la probabilité d’occurrence de ce dysfonctionnement
1. Défaillance mécanique
Lorsque le profil de came et la nature du
contact sont conformes aux spécifications
PILZ (bossage de came sur la phase descente avec contact NF), ce dysfonctionnement peut provenir d’une rupture, en phase
de descente du coulisseau, de la fixation du
bloc contact sur le bâti de la boîte à cames.
Ce type de défaillance a pu être observée,
par l’INRS, lors d’essais d’endurance de
boîtes à cames de différents constructeurs.
2. Défaillance électrique
Il peut s’agir d’un court-circuit entre les deux
fils du contact « Remontée automatique »
(quels que soient la nature de ce contact et
le profil de la came associée).
Toutefois, pour induire le dysfonctionnement
redouté il faut encore que le court-circuit remplisse les deux conditions suivantes :
- survenir après que la presse ait quitté le
P.M.H. ; dans le cas contraire, il serait
détecté lors de la commutation de la came
« P.M.H. » à l’amorce de la phase de descente,
- ne concerner, de façon sélective, que les
deux fils liés à ce contact ; puisqu’il est
exigé, par ailleurs, que les contacts de
cames soient alimentés par des sorties impulsionnelles de l’automate, tout autre type de
court-circuit serait détecté.
43
DIAGRAMME 1
Extrait de la documentation PILZ
44
DIAGRAMME 2
Extrait de la documentation PILZ
45
Annexe 4
Logiciel applicatif de rénovation de presses
Manuel d’utilisation – version 3.3
CIMPE
Mars 2003
Pour obtenir ce document, veuillez vous adresser à :
CIMPE
27, av. de Bourgogne
54501 Vandœuvre cedex
Tél. : 03 83 50 20 75
46
COMPOGRAVURE
IMPRESSION, BROCHAGE
IMPRIMERIE CHIRAT
42540 ST-JUST-LA-PENDUE
DÉCEMBRE 2005
DÉPÔT LÉGAL 2005 N° 7911
IMPRIMÉ EN FRANCE
L’Institut national de recherche et de sécurité (INRS)
Dans le domaine de la prévention des risques
professionnels, l’INRS est un organisme
scientifique et technique qui travaille, au plan
institutionnel, avec la CNAMTS, les CRAM-CGSS et
plus ponctuellement pour les services de l’état
ainsi que pour tout autre organisme s’occupant
de prévention des risques professionnels.
Il développe un ensemble de savoir-faire
pluridisciplinaires qu’il met à la disposition de
tous ceux qui, en entreprise, sont chargés de la
prévention : chef d’entreprise, médecin du travail,
CHSCT, salariés. Face à la complexité des
problèmes, l’Institut dispose de compétences
scientifiques, techniques et médicales couvrant
une très grande variété de disciplines, toutes au
service de la maîtrise des risques professionnels.
Ainsi, l’INRS élabore et diffuse des documents
intéressant l’hygiène et la sécurité du travail :
publications (périodiques ou non), affiches,
audiovisuels, site Internet… Les publications
de l’INRS sont distribuées par les CRAM.
Pour les obtenir, adressez-vous au service
prévention de la Caisse régionale ou de la Caisse
générale de votre circonscription, dont l’adresse
est mentionnée en fin de brochure.
Pour commander les films (en prêt), les brochures et les affiches de l’INRS,
adressez-vous au service prévention de votre CRAM ou CGSS.
Services prévention des CRAM
ALSACE-MOSELLE
BRETAGNE
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(22 Côtes-d’Armor, 29 Finistère,
35 Ille-et-Vilaine, 56 Morbihan)
(08 Ardennes, 10 Aube, 51 Marne,
52 Haute-Marne, 54 Meurthe-et-Moselle,
55 Meuse, 88 Vosges)
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sociale (CGSS)
Les Caisses régionales d’assurance maladie
et les Caisses générales de sécurité sociale
disposent, pour participer à la diminution
des risques professionnels dans leur région,
d’un service prévention composé d’ingénieursconseils et de contrôleurs de sécurité.
Spécifiquement formés aux disciplines
de la prévention des risques professionnels
et s’appuyant sur l’expérience quotidienne
de l’entreprise, ils sont en mesure de conseiller
et, sous certaines conditions, de soutenir
les acteurs de l’entreprise (direction, médecin
du travail, CHSCT, etc.) dans la mise en œuvre
des démarches et outils de prévention les mieux
adaptés à chaque situation.
Ils assurent la mise à disposition de tous les
documents édités par l’INRS.
Toute représentation ou reproduction intégrale ou partielle faite sans le consentement de l’INRS,
de l’auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause, est illicite.
Il en est de même pour la traduction, l’adaptation ou la transformation, l’arrangement ou la reproduction,
par un art ou un procédé quelconque (article L. 122-4 du code de la propriété intellectuelle).
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62 Pas-de-Calais, 80 Somme)
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19 Corrèze, 23 Creuse, 79 Deux-Sèvres,
86 Vienne, 87 Haute-Vienne)
NORMANDIE
4 rue de la Reynie
87048 Limoges cedex
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fax 05 55 79 00 64
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40 Landes, 47 Lot-et-Garonne,
64 Pyrénées-Atlantiques)
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AQUITAINE
L’INRS est une association sans but lucratif
(loi 1901) constituée sous l’égide de la CNAMTS
et soumise au contrôle financier de l’état. Géré par
un conseil d’administration constitué à parité d’un
collège représentant les employeurs
et d’un collège représentant les salariés,
il est présidé alternativement par un représentant
de chacun des deux collèges. Son financement
est assuré en quasi-totalité par le Fonds national
de prévention des accidents du travail
et des maladies professionnelles.
81 à 85 rue de Metz
54073 Nancy cedex
tél. 03 83 34 49 02
fax 03 83 34 48 70
(14 Calvados, 27 Eure, 50 Manche,
61 Orne, 76 Seine-Maritime)
ÎLE-DE-FRANCE
AUVERGNE
(03 Allier, 15 Cantal, 43 Haute-Loire,
63 Puy-de-Dôme)
PAYS DE LA LOIRE
(44 Loire-Atlantique, 49 Maine-et-Loire,
53 Mayenne, 72 Sarthe, 85 Vendée)
2 place de Bretagne
BP 93405, 44034 Nantes cedex 1
tél. 02 51 72 84 00
fax 02 51 82 31 62
prevention@cram-pl.fr
prevention.atmp@cramif.cnamts.fr
RHÔNE-ALPES
48-50 boulevard Lafayette
63058 Clermont-Ferrand cedex 1
tél. 04 73 42 70 22
fax 04 73 42 70 15
LANGUEDOC-ROUSSILLON
preven.cram@wanadoo.fr
BOURGOGNE et FRANCHE-COMTÉ
(21 Côte-d’Or, 25 Doubs, 39 Jura,
58 Nièvre, 70 Haute-Saône,
71 Saône-et-Loire, 89 Yonne,
90 Territoire de Belfort)
ZAE Cap-Nord
38 rue de Cracovie
21044 Dijon cedex
tél. 03 80 70 51 22
fax 03 80 70 51 73
(11 Aude, 30 Gard, 34 Hérault,
48 Lozère, 66 Pyrénées-Orientales)
(01 Ain, 07 Ardèche, 26 Drôme,
38 Isère, 42 Loire, 69 Rhône,
73 Savoie, 74 Haute-Savoie)
29 cours Gambetta
34068 Montpellier cedex 2
tél. 04 67 12 95 55
fax 04 67 12 95 56
26 rue d’Aubigny
69436 Lyon cedex 3
tél. 04 72 91 96 96
fax 04 72 91 97 09
prevdoc@cram-lr.fr
preventionrp@cramra.fr
MIDI-PYRÉNÉES
SUD-EST
(09 Ariège, 12 Aveyron, 31 Haute-Garonne,
32 Gers, 46 Lot, 65 Hautes-Pyrénées,
81 Tarn, 82 Tarn-et-Garonne)
(04 Alpes-de-Haute-Provence,
05 Hautes-Alpes, 06 Alpes-Maritimes,
13 Bouches-du-Rhône, 2A Corse Sud,
2B Haute-Corse, 83 Var, 84 Vaucluse)
2 rue Georges-Vivent
31065 Toulouse cedex 9
tél. 05 62 14 29 30
fax 05 62 14 26 92
prevention@cram-bfc.fr
doc.prev@cram-mp.fr
35 rue George
13386 Marseille cedex 5
tél. 04 91 85 85 36
fax 04 91 85 75 66
documentation.prevention@cram-sudest.fr
Services prévention des CGSS
GUADELOUPE
GUYANE
LA RÉUNION
MARTINIQUE
Immeuble CGRR
Rue Paul-Lacavé
97110 Pointe-à-Pitre
tél. 05 90 21 46 00
fax 05 90 21 46 13
Espace Turenne Radamonthe
Route de Raban, BP 7015
97307 Cayenne cedex
tél. 05 94 29 83 04
fax 05 94 29 83 01
4 boulevard Doret
97405 Saint-Denis cedex
tél. 02 62 90 47 00
fax 02 62 90 47 01
Quartier Place-d’Armes
97210 Le Lamentin cedex 2
tél. 05 96 66 51 31
05 96 66 51 32
fax 05 96 51 81 54
lina.palmont@cgss-guadeloupe.fr
prevention@cgss-reunion.fr
prevention@cgss-martinique.fr
Ces spécifications techniques
viennent compléter le guide
à l’usage des utilisateurs
et des préventeurs (ED 783).
Ce document présente
des solutions techniques
à mettre en œuvre pour
améliorer la sécurité sur les presses
lorsqu’elles ont été sélectionnées
préalablement grâce
à l’utilisation du guide précité.
Il traite en particulier
des prescriptions techniques
communes applicables aux presses,
quelle que soit leur technologie,
ainsi que de celles qui concernent
plus particulièrement
les presses à clavette et les presses
à embrayage à friction.
1
Presses mécaniques
pour le travail à froid des métaux
Amélioration de la sécurité sur les presses
en service dans le cadre de leur rénovation
Spécifications techniques à l’usage
des préventeurs et des rénovateurs
Institut national de recherche et de sécurité
pour la prévention des accidents du travail et des maladies professionnelles
30, rue Olivier-Noyer 75680 Paris cedex 14 Tél. 01 40 44 30 00
Fax 01 40 44 30 99 Internet : www.inrs.fr e-mail : info@inrs.fr
•
•
•
Édition INRS ED 782
2e édition (2004)
• réimp. nov. 2005 • 1 000 ex. • ISBN 2-7389-1243-5
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