Česká republika
Vítejte ve světě bezpečnosti: Norma EN 12413
Při výběru vhodného řezného a brusného kotouče většinu lidí zaujímají parametry jako jeho životnost, rychlost řezu, index úběru materiálu při broušení nebo energetická efektivita práce. Nad bezpečností těchto nástrojů se zamýšlí málokdo a většinou ji bereme jako samozřejmost. Ono to ale samozřejmost není a bezpečnost je nejdůležitějším aspektem při opracovávání kovů. Stmelené abrazivní nástroje – řezné a brusné kotouče patří k nejnebezpečnějším nástrojům, se kterými se můžete setkat. O tom, jaká zranění dokáže způsobit úlomek řezného kotouče letící rychlostí téměř 300km/h jsme již psali. Při dodržení všech bezpečnostních zásad a doporučení při práci s nimi se riziko úrazu do značné míry eliminuje, za předpokladu, že samotný nástroj je bezpečný.
Co to znamená, že nástroj je bezpečný?
O bezpečnosti těchto nástrojů hovoří evropská norma EN 12413. Její doslovný název je: Bezpečnostní požadavky na stmelené brusné výrobky. Poprvé byla zveřejněna v roce 2000 a od té doby byla několikrát revidována. V současné době je v platnosti aktualizovaná verze z dubna 2020.
Norma nijak neurčuje výrobní postupy, ty jsou plně v kompetenci jednotlivých výrobců. Tento rozsáhlý dokument však velmi přesně a konkrétně stanovuje požadavky a opatření k odstranění nebo snížení rizik vyplývajících z používání všech běžných řezných a brusných kotoučů (a také dalších typů rotujících abrazivních nástrojů). Kromě toho definuje také postupy a předepsané testy pro ověření shody výrobků s požadavky normy. Dále přesně určuje povinné bezpečnostní značení těchto výrobků.
Všichni evropští výrobci jsou vázáni ustanoveními této normy. Proto se na evropském trhu prakticky nesetkáte s řeznými nebo brusnými kotouči, které by nenesly označení EN 12413 (obr. 1). Výrobce uvedením tohoto označení deklaruje, že jeho výrobky splňují požadavky normy a při dodržování doporučených opatření při práci je lze považovat za bezpečné.
Obr. 1. Maximální obvodová rychlost a otáčky nářadí (1), povinné bezpečnostní symboly (2), deklarace shody výrobku s požadavky normy EN 12413 (3)
Požadavky normy EN 12413
Bezpečnost abrazivních nástrojů se ověřuje třemi testy:
- Rozpadový test (destructive bursting speed test)
- Test bočního zatížení (destructive side load test)
- Test bočního nárazu (destructive impact test)
Ne všechny typy kotoučů musí absolvovat všechny testy. Povinným testem je třeba podrobit určité procento z vyrobených nástrojů, buď je to 0,01%, čili 1 náhodně vyjmutý kotouč z 10.000, nebo 0,1% (1 kotouč z 1.000). Toto procento je závislé na typu a rozměru konkrétního nástroje a je uvedeno v následující tabulce:
Tab. 1. Minimální počet nástrojů, které je nutné podrobit testování
Všechny abrazivní nástroje podstupují testování v identických podmínkách bez ohledu na to, z jakého brusiva (korund, zirkonium , keramický korund) jsou vyrobeny.
Rozpadový test
Ověřuje, zda je nástroj dostatečně pevný, aby odolal odstředivé síle, která na něj působí v důsledku vysokých otáček v nářadí.
Kotouč musí, aniž by došlo k jeho celkové destrukci nebo odlomení jeho části, vydržet minimálně nominální počet otáček příslušného nářadí násobený tzv. bezpečnostním faktorem. Např. v případě řezného kotouče průměru 125mm je maximální přípustný počet otáček hřídele úhlové brusky 12.200/min a bezpečnostní faktor je 1,73, čili kotouč musí bez poškození odolat odstředivé síle při 12.200 x 1,73 = 21.106 otáčkách za minutu.
Test se provádí v testovacím zařízení (obr. 2), ve kterém je kotouč upevněn na hřídeli roztáčejícím se postupně stále vyššími otáčkami až do momentu, kdy vlivem narůstající odstředivé síly dojde k destrukci kotouče. Laserový paprsek detekující přítomnost kotouče přesně zachytí otáčky, při kterých se kotouč „rozpadne“ a údaje z průběhu testu zobrazí na displeji.
Video: Rozpadový test řezného kotouče
Zařízení může vyvinout až 30.000 ot./min ., což s velkou rezervou přesahuje požadovaný rozsah pro testování všech typů stmelených abrazivních nástrojů.
Obr. 2. Certifikované testovací zařízení pro bezpečnost abrazivních nástrojů
Obr. 3. Zbytky kotouče po rozpadovém testu
Test bočního zatížení
Při ručním řezání málokdo dokáže udržet dokonale kolmou linii řezu a většinou dojde k vychýlení nástroje do strany a k jeho deformaci. Test simuluje plynule působící boční sílu a ověřuje, zda je nástroj dostatečně pevný, aby odolal takové deformaci.
Obr. 4. Princip testu bočního zatížení a přítlačný válec testovacího zařízení
Testovaný kotouč je uchycen na hřídeli testovacího zařízení. Točí se při nominálních otáčkách (tj. při otáčkách, které dosahuje nářadí, ve kterém je nástroj používán při chodu naprázdno – bez zátěže) a v případě řezného kotouče průměru 125mm musí vydržet boční tlak o síle 40N (přibližně 4kg). Pro srovnání – brusný kotouč průměru 125mm musí odolat bočnímu tlaku o síle 290N, čili více než sedminásobku oproti řeznému kotouči. Test se provádí tak, že během rotace se k povrchu nástroje ve směru jeho osy rychlostí 3mm/s přibližuje přítlačný válec (obr. 4). Válec po kontaktu s povrchem kotouče pokračuje v pohybu nezměněnou rychlostí, čímž deformuje rotující testovaný kotouč.
Působením válce na povrch kotouče se postupně tlak zvyšuje, dokud nedosáhne předepsané hodnoty 40N. Rozměry a tvar válce, jakož i vzdálenost kontaktního bodu od středu nástroje jsou přesně definovány normou, konkrétně je to 18mm od vnějšího okraje kotouče. Při tomto testu zpravidla nedochází k celkové destrukci kotouče a testovací zařízení nevyhodnocuje automaticky úspěšnost testu. Posouzení míry poškození testovaného kotouče je subjektivní, test se považuje za neúspěšný, když jsou v jeho centrální oblasti viditelné praskliny nebo dojde k úplnému vylomení středové části kotouče (obr. 5).
Obr. 5. Vylomená středová část kotouče po testu bočního zatížení (A, B), viditelné praskliny (C)
Test bočního nárazu
Ověřuje, zda je nástroj dostatečně pevný, aby odolal silám, které na něj působí v důsledku nárazu během rotace v nářadí. V tomto případě, na rozdíl od testu bočního zatížení, síla působí jen krátkou dobu. Praktickým příkladem může být to, když při manipulaci se spuštěným nářadím pracovník zavadí rotujícím kotoučem o pevnou překážku.
Tomuto testu se musí podrobit pouze nástroje průměru 150mm nebo většího. Spočívá v tom, že testovaný kotouč musí při nominálních otáčkách vydržet náraz kladiva (obr. 6) o určité energii (např. v případě kotouče průměru 230mm je to 2,0Nm) do přesně definovaného místa, podobně jako při testu bočního zatížení. Kladivo v našem testovacím zařízení má hmotnost 6,4kg a když jej zařízení zvedne do polohy 25° od svislice, získá tím potenciální energii předepsaných 2,0Nm. Po uvolnění kladivo udeří na otáčející se kotouč.
Při tomto testu, pokud je neúspěšný, většinou dojde k celkové destrukci kotouče. Pokud k ní nedojde, posoudí se míra poškození kotouče, podobně jako při testu bočního zatížení.
Obr. 6. Princip testu bočního nárazu a kladivo testovacího zařízení
Bezpečnost běžně prodávaných abrazivních nástrojů
Všechny dnes vyráběné řezné kotouče jsou vyztuženy z obou stran zpevňujícími sklolaminátovými mřížkami. Pokud výrobce vysloveně neudělá nějakou závažnou chybu při výrobě (např. použití nekvalitních surovin, nedostatečný objem abrazivní směsi v nejcitlivějším místě kotouče – v jeho centrální oblasti nebo neúplné vytvrzení), lze říci, že kotouč vždy vyhoví bezpečnostním požadavkům normy EN 12413.
Co se děje v těch zřídkavých případech, kdy je některý z testů bezpečnosti abrazivního nástroje neúspěšný? Norma říká jasně: v takovém případě se výrobek nepovažuje za bezpečný a neměl by se dostat do prodeje – celá výrobní šarže se znehodnotí.
Jinými slovy: v Evropě prodávané abrazivní nástroje mohou být považovány za bezpečné. Pokud dojde při práci s těmito výrobky k úrazu, v drtivé většině případů nebyl způsoben nedostatečnou bezpečností nástroje, ale jeho nesprávným použitím nebo použitím v nesprávném nářadí.
Závěr
Je až zarážející, kolikrát vidíme, že se v praxi nedodržují ani nejdůležitější bezpečnostní zásady při práci s těmito nástroji. Ve strojírenských firmách je to víceméně v pořádku, problémem jsou zejména stavební dělníci a kutilové: ochranné rukavice a brýle používají málokdy a není výjimkou ani to, že pracují s úhlovou bruskou bez ochranného krytu. To už se dá nazvat hazardem se zdravím a životem. Ještě jednou si připomeňme bezpečnostní symboly, kterými jsou tyto nástroje označeny: 
Důrazně doporučujeme každému, aby se jimi řídil, nejsou tam jen z legrace!
Klíčová slova: bezpečnost, norma EN 12413, abrazivní nástroje, testy bezpečnosti, řezné a brusné kotouče, bezpečnostní opatření, bezpečnostní nařízení
Zdroje:
Interní technické a školicí materiály společnosti HERMAN
EN 12413
Ing. Anton Tokár
Vystudoval jsem softwarové inženýrství a programování jsem se aktivně věnoval více než 25 let. V současné době je mou hlavní pracovní náplní ve společnosti Herman koordinace týmu, který vyvíjí naše webové stránky a řešení pro elektronické obchodování. Kromě toho mám několikaleté zkušenosti jako technolog v oddělení výroby abrazivních nástrojů. Svůj volný čas dělím mezi své koníčky, kterými jsou především umění, jízda na motorce, hra na saxofon, plavání a cestování.
Děkujeme, recenze byla přidána
Neodpověděli jste správně na otázky z článku
Mikulas Tóth –
Jednoznačne súhlasím bezpečnosť je prvom mieste.
Tomáš Vojík –
nečetl jsem normu, ale podle článku by měla být odpověď č.2 za "C"??????? Ale bylo mi vyhodnoceno jako chyba
Tomáš Vojík –
Hustý. Demoliční derby ve zkušebně. :)
Silvia Hanzelová –
su to zaujmavé informacie
Silvia Hanzelová –
Vždy je dobré dozvedieť sa niečo nové,ako v tomto pripade.
Bohuš –
velmi dobry članok
Róbert Zátopek –
Veľmi poučné a dôležité informácie.
Tento článok beriem ako prevencia bezpečnosti práce pri práci s reznými kotúčmi.
Tento článok odporúčam všetkým, ktorý pracujú s karbobrúskami.
Juraj –
Veľmi poučný a zrozumiteľný článok.