CENTRO UNIVERSITÁRIO FUNDAÇÃO SANTO ANDRÉ MÁRCIO JERÔNIMO SANTANA EDSON LEANDRO SILVA

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1 CENTRO UNIVERSITÁRIO FUNDAÇÃO SANTO ANDRÉ MÁRCIO JERÔNIMO SANTANA EDSON LEANDRO SILVA AUTOMAÇÃO FOCADA EM SEGURANÇA DE PRENSAS EXCÊNTRICAS ACIONADAS POR FREIO-EMBREAGEM SANTO ANDRÉ 2007

2 MÁRCIO JERÔNIMO SANTANA EDSON LEANDRO DA SILVA AUTOMAÇÃO FOCADA EM SEGURANÇA DE PRENSAS EXCÊNTRICAS ACIONADAS POR FREIO-EMBREAGEM Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como exigência parcial para obtenção do grau de Engenheiro Mecânico à Faculdade de Engenharia Engenheiro Celso Daniel do Centro Universitário Fundação Santo André. Orientador: Prof. Me. Osvaldo Luis Asato SANTO ANDRÉ 2007

3 Ficha catalográfica elaborada pela Biblioteca Comunitária da FSA Silva, Edson Leandro Automação focada em segurança de prensas excêntricas acionadas por freio-embreagem / Edson Leandro Silva e Márcio Jerônimo Santana. - Santo André, f. Trabalho de conclusão de curso Centro Universitário Fundação Santo André. Curso Engenharia Mecânica. Orientador: Osvaldo Luis Asato 1. Prensas - Riscos 2. Prevenção de acidentes - Segurança I. Santana, Márcio Jerônimo

4 Agradecimentos Ao Criador, princípio inteligente do universo, fonte inesgotável de esperança e sabedoria; ao professor Osvaldo Luis Asato, pela estimável orientação; às nossas famílias, pelo apoio, compreensão, estímulo e incentivo; ao SENAI-SP, por disponibilizar todo o acervo para pesquisa; a Ildeberto Muniz de Almeida, pela atenção e prontidão em fornecer suas valiosas publicações no campo de investigações de acidentes; à Mercedes-Benz do Brasil, representada por Ronaldo Fogo, pela oportunidade de pesquisa; aos professores do curso de Engenharia Mecânica; a todas as pessoas que contribuíram para a elaboração deste trabalho;

5 As duas coisas mais importantes não aparecem no balanço de uma empresa: sua reputação e seus homens. (Henry Ford)

6 Resumo Prevenção de acidentes é um fator muito relevante quando se fala em automação de processos e máquinas industriais. Os acidentes de trabalho trazem prejuízos para toda a sociedade. Prensas utilizadas em metalurgia são grandes causadores de acidente, principalmente nos membros superiores. É de fundamental importância o conhecimento das Normas e Regulamentos em segurança por parte dos engenheiros responsáveis por implantações ou modificações de máquinas e processos produtivos, uma vez que responsabilidades legais estão embutidas no escopo de suas atribuições. Pretende-se, nesta proposta, a elaboração de um manual, apresentando dispositivos de segurança para a automação de prensas excêntricas acionadas a freio-embreagem conforme o Programa de Prevenção de Riscos para Prensas e Similares PPRPS. Palavras-chave: dispositivos de segurança para prensa; prensa excêntrica; falha segura

7 Lista de Figuras FIGURA 2.1: PRENSA EXCÊNTRICA A FREIO EMBREAGEM (RODRIGUES; SILVA, 2004)...17 FIGURA 2.2: LINHAS AUTOMÁTICAS COM DISPOSITIVOS DE SEGURANÇA (SCHULER, 2007)...19 FIGURA 3.1: CARTAZ DE SEGURANÇA CAMPANHA SESI / SENAI FIGURA 3.2: SELEÇÃO DE CATEGORIA DE RISCO (SENAI, 2006)...26 FIGURA 3.3: BANDEJA GIRATÓRIA (MAQUINARISCOZERO, 2007)...29 FIGURA 3.4: GAVETA (MAQUINARISCOZERO, 2007)...29 FIGURA 3.5: GRAVIDADE (MAQUINARISCOZERO, 2007)...30 FIGURA 3.6: MÃO MECÂNICA (SCHULER, 2007)...30 FIGURA 3.7: DESBOBINADOR AUTOMÁTICO (SCHULER, 2007)...31 FIGURA 3.8: PRENSA COM DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO FÍSICA (SCHULER, 2007)...32 FIGURA 3.9: FERRAMENTA ENCLAUSURADA (MAQUINARISCOZERO, 2007)...35 FIGURA 3.10: TRANSMISSÃO ENCLAUSURADA (MAQUINARISCOZERO, 2007)...35 FIGURA 3.11: ENCLAUSURAMENTO DA ZONA DE PRENSAGEM (SENAI, 2006)...36 FIGURA 3.12: COMANDO BIMANUAL (ACE SCHMERSAL, 2007)...41 FIGURA 3.13: COMANDO ELÉTRICO A RE LÉ COM DUPLO CANAL (MERCEDES -BENZ DO BRASIL, 2007)...42 FIGURA 3.14: MONITORAMENTO DO CURSO DO MARTELO (MERCEDES -BENZ DO BRASIL, 2007)...43 FIGURA 3.15: CORTINAS DE LUZ (SENAI, 2006)...44 FIGURA 3.16: CORTINA DE LUZ TIPO 4 (SENAI, 2006)...45 FIGURA 3.17:CLP S DE SEGURANÇA DE DIFERENTES FABRICANTES (MERCEDES-BENZ DO BRASIL, 2007)...46 FIGURA 3.18:SAÍDA PADRÃO CLP GUARDPLC (ROCKWELL, 2007)...47 FIGURA 3.19: VISTA EM CORTE DE UMA VÁLVULA DE FLUXO CRUZADO (NORGREN, 2007)...49 FIGURA 3.20: SISTEMA EM REPOUSO (NORGREN, 2007)...49 FIGURA 3.21: SISTEMA EM OPERAÇÃO (NORGREN, 2007)...50 FIGURA 3.22: SISTEMA COM FALHA NO CANAL 1 (NORGREN, 2007)...50 FIGURA 3.23: SISTEMA COM FALHA NO CANAL 2 (NORGREN, 2007)...51 FIGURA 3.24: CALÇO DE SEGURANÇA REMOVÍVEL (SENAI, 2006)...52 FIGURA 3.25: TRAVA DE SEGURANÇA FIXA (MERCEDES-BENZ DO BRASIL, 2007)...52 FIGURA 3.26: TRAVA DE SEGURANÇA FIXA (MERCEDES-BENZ DO BRASIL, 2007)...52 FIGURA 3.27: DISPOSITIVOS DE BLOQUEIO (PANDUIT, 2007)...53 FIGURA 3.28: MODELO DE COMPROVANTE DE TREINAMENTO (SENAI, 2006)...56 FIGURA 4.1: CALÇOS DE DESCANSO (MERCEDES-BENZ DO BRASIL, 2007)...59

8 Sumário 1 INTRODUÇÃO PRENSAS EXCÊNTRICAS A FREIO-EMBREAGEM DEFINIÇÃO FUNCIONAMENTO RISCOS ENVOLVIDOS E FALHAS POSSÍVEIS SISTEMAS DE PROTEÇÃO IMPLEMENTAÇÃO DE UMA PRENSA A FREIO-EMBREAGEM SEGURA CONFORME PROGRAMA DE PREVENÇÃO DE RISCOS EM PRENSAS E SIMILARES (PPRPS) MÁQUINA SEGURA DISPOSITIVOS DE SEGURANÇA SISTEMAS DE ALIMENTAÇÃO BANDEJA GIRATÓRIA GAVETA GRAVIDADE MÃO MECÂNICA TRANSPORTADORES ALIMENTAÇÃO CONTÍNUA DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO FÍSICA ENCLAUSURAMENTO DA FERRAMENTA ENCLAUSURAMENTO DE PARTE DA MÁQUINA ENCLAUSURAMENTO DA ZONA DE PRENSAGEM DISPOSITIVOS ELETRO-ELETRÔNICOS COMANDO BIMANUAL COMANDOS ELÉTRICOS A RELÉS MONITORAMENTO DO CURSO DO MARTELO CORTINA DE LUZ CLP VÁLVULAS DE SEGURANÇA OUTROS DISPOSITIVOS CALÇO E TRAVA DE SEGURANÇA BLOQUEIO DE FONTES DE ENERGIA TREINAMENTO CONSIDERAÇÕES FINAIS...58 REFERÊNCIAS...63 ANEXO A PROGRAMA DE PREVENÇÃO DE RISCOS EM PRENSAS E SIMILARES CONVENÇÃO ANEXO B PROJETO DE LEI PL6504/ ANEXO C PARECER DO RELATOR MARCO MAIA PARA O PL6504/

9 Capítulo 1 Introdução

10 10 1 Introdução Automação industrial é o uso de dispositivos mecânicos ou eletro-eletrônicos para controlar máquinas e processos (WIKIPEDIA, 2007) e quando se fala em automação, normalmente associa-se o tema aos sistemas mecânicos, eletrônicos, mecatrônicos. Nos cursos de Engenharia, são ministrados fundamentos teóricos aplicados a cada uma destas especialidades, porém observa-se que existe uma lacuna no tangente à questão da Segurança Industrial. No modelo de ensino atual, a Engenharia de Segurança é uma modalidade de pós-graduação, tendo como requisito básico para sua realização a graduação em Engenharia. Assim sendo, verifica-se que falta aos graduados maiores esclarecimentos pertinentes às responsabilidades legais e de segurança quando se realiza um projeto de automação. Este trabalho vem contribuir para o fornecimento de requisitos básicos sobre a automação de forma segura, focando as prensas como objeto de estudo, em especial as prensas com acionamento por freio-embreagem. Este tipo de prensa possui um vasto campo de aplicação na área de automação e cada caso merece atenções e cuidados específicos quanto à Segurança Operacional do objeto de trabalho, seja ele equipamento, máquina ou processo. O trabalho foi realizado na Mercedes-Benz do Brasil Ltda, onde o tema segurança é tratado com seriedade e comprometimento. Pode-se observar, a relevância que a segurança representa para a Mercedes-Benz, através de seus Princípios de Saúde e Segurança no Trabalho:

11 11 PRINCÍPIOS DE SAÚDE E SEGURANÇA NO TRABALHO DA DAIMLERCHRYSLER¹ Preâmbulo A proteção à saúde e segurança holística e integrada é parte importante de nossa responsabilidade empresarial global. Esta abordagem básica está orientada pelas metas da Visão DaimlerChrysler, sendo um critério vinculado às nossas ações e deve ser vista dentro do escopo dos Princípios Sociais Corporativos da DaimlerChrysler. Proteger os nossos empregados dos riscos de doença ocupacional, acidentes e doenças faz parte de nossas metas corporativas e é portanto, parte integrante de nossa estratégia corporativa baseada no valor. De acordo com os Princípios, esforços para evitar riscos à saúde induzidos pelo trabalho, são continuados sistematicamente. Os princípios têm a finalidade de posicionar a proteção à saúde e segurança holística e integrada, dentro da estrutura da administração corporativa baseada no valor. Os princípios são obrigatórios para todos os membros do quadro executivo e empregados e constitui uma base para cooperação confiável dentro da empresa. Os recursos e investimentos necessários serão disponibilizados para o cumprimento desses princípios, dentro de nossa capacidade financeira. Garantimos este cumprimento através de negociação e monitoramento com os representantes dos empregados. Princípio 1 Estabelecemos processos padronizados que promovem a proteção, segurança e saúde dos nossos empregados, influenciando conseqüentemente, a moral de forma positiva. A capacidade e disposição de nossos empregados de ter um desempenho eficaz, são promovidas através de arranjo ergonômico do processo de trabalho. Queremos levar em conta as capacidades e atributos individuais dos nossos empregados. Nos dedicamos à saúde e segurança com o objetivo de facilitar o trabalho, melhorando a produtividade e aumentando a qualidade e o desempenho. ¹ DaimlerChrysler era a razão social da empresa à época da publicação da Política, sendo alterada para Mercedes-Benz do Brasil Ltda a partir de setembro de 2007

12 12 Princípio 2 Nos esforçamos para praticar e desenvolver continuamente, processos e sistemas de saúde e segurança holísticos e integrados, qualitativamente avançados. A prevenção é uma de nossas principais metas dentro da saúde e segurança do trabalho. Buscamos alta inovação em engenharia automotiva. Produtos que atendam nossos padrões de qualidade e segurança devem ser produzidos, através de processos de trabalho que são sistematicamente orientados para proteção à saúde e segurança. Buscamos a visão de empregados saudáveis em um sistema que promove Tolerância Zero para Acidentes. Isso envolve o cumprimento de normas de segurança em nossas instalações, por pessoal interno e externo. Garantimos este cumprimento através de negociação e monitoramento. Princípio 3 O arranjo ergonômico adequado dos sistemas de trabalho é promovido através de diretrizes de engenharia ergonômica, que são revisadas periodicamente para refletir conhecimentos ergonômicos atualizados. A base para a proteção holística da saúde e segurança é constituída por processos de produção claramente estruturados, organização, limpeza, serviços médicos e de engenharia de segurança, bem como o treinamento dos nossos empregados e de nosso quadro executivo. Processos de trabalho sem falhas são uma pré-condição não apenas para eficiência e qualidade econômica, mas também para evitar riscos à saúde e acidentes. Os projetistas e planejadores de produtos e processos de trabalho devem ser munidos de métodos e instrumentos adequados para desenvolverem locais de trabalho seguros e saudáveis. Através da realização de análises de riscos potenciais e da implantação de medidas resultantes destas análises, promovemos o processo de aperfeiçoamento contínuo e asseguramos que nossos equipamentos, instalações e locais de trabalho atendam aos nossos padrões. Princípio 4 Obrigamos nosso quadro executivo a agir de maneira responsável e exemplar na manutenção dos princípios de proteção à saúde e segurança, e os apoiamos para obtermos resultados ótimos de segurança. A expectativa é que a nossa liderança adote comportamento exemplar, com compromisso para um ambiente de trabalho seguro para todos os trabalhadores na fábrica. Fornecemos ao nosso quadro executivo, informações contínuas e treinamento, relativos a evoluções na área de proteção à saúde e segurança, visando capacitá-los para o cumprimento de suas responsabilidades.

13 13 Princípio 5 Finalmente, todos os empregados devem assumir pessoalmente a responsabilidade pela saúde e segurança, realizando o seu trabalho de uma maneira segura. Reconhecemos o direito dos empregados de se retirarem de situações de trabalho que, justificadamente, apresentem sério risco iminente às suas vidas ou condição de saúde, sem que sofram qualquer represália. Envolvemos nossos empregados no arranjo dos seus locais de trabalho, seus ambientes de trabalhos e seus processos de trabalho com o objetivo de obter melhoria contínua. Nossos empregados estão familiarizados com os processos e tarefas associados aos postos de trabalho e responsabilidades. Esta familiaridade é facilitada pelo direito dos empregados de conhecerem os materiais e processos utilizados, de acordo com a legislação. Juntamente com os profissionais de saúde e segurança, especialistas técnicos e, quando apropriado, a equipe médica da empresa, os empregados apóiam a melhoria contínua dos sistemas e processos de trabalho. Contamos com empregados responsáveis pelo comportamento consciente de saúde e segurança dentro da empresa. Também apoiamos a adoção desses comportamentos fora do ambiente de trabalho pelos nossos empregados. (MERCEDES-BENZ DO BRASIL, 2006) Programa de Prevenção de Riscos para Prensas e Similares (PPRPS) Este trabalho tem como objetivo apresentar em linhas gerais os aspectos normativos relacionados à implementação de dispositivos de segurança na automação de prensas com base no Programa de Prevenção de Riscos para Prensas e Similares (PPRPS), disposto na Convenção Coletiva de Melhoria das Condições de Trabalho em Prensas e Equipamentos Similares, Injetoras de Plástico e Tratamento Galvânico de Superfícies nas Indústrias Metalúrgicas no Estado de São Paulo, visando imprimir a devida importância às responsabilidades concernentes ao engenheiro quando da realização desta atividade. O PPRPS ainda não possui status de lei, não sendo obrigatória a sua implantação nos municípios fora da abrangência da Convenção. Porém, tramita no Congresso Federal o Projeto de Lei PL 6504/2006 que acrescenta dispositivos à Consolidação das Leis do Trabalho, aprovada pelo Decreto-Lei nº 5.452, de 1º de maio de 1943, para dispor sobre as condições de trabalho em prensas e equipamentos similares, injetoras de plástico e tratamento galvânico de

14 14 superfícies. do Deputado Federal Vicente de Paula Silva, o Vicentinho (PT-SP) com a finalidade de tornar o texto do PPRPS lei federal. Quando aprovado, será obrigatório o seu cumprimento em todo o território nacional, e todas os dispositivos de segurança mencionados no Capítulo 3 deste trabalho, serão de uso obrigatório. Empresas comprometidas com a segurança de seus funcionários, como a Mercedes-Benz do Brasil, vêm implementando sistematicamente, no decorrer dos anos, dispositivos e medidas que atendam as mais exigentes normas de segurança em nível internacional, porém muitas empresas ainda precisam adequar suas máquinas à níveis mínimos de segurança. Infelizmente, as estatísticas apresentadas pela Secretaria da Previdência Social, demonstram que ainda é elevado o número de acidentes no Brasil. No ano de 2006, havia cerca de 30,1 milhões de trabalhadores com carteira assinada e destes (quinhentos e três mil e novecentos) sofreram acidentes do trabalho. Destes, foram fatais, o que corresponde a 0,53% do total de acidente. Dados divulgados, em abril de 2001, pela Secretaria de Previdência Social, mostram que as prensas utilizadas em metalurgia são as máquinas que mais provocam acidentes de trabalho no país. De acordo com essa Secretaria, em 1995, tais prensas foram responsáveis por 42% dos casos registrados de esmagamento de dedos e de mão. É importante notar que, segundo esses mesmos dados, de todos os acidentes graves provocados por máquinas nesse ano, 25% dos casos ocorreram em prensas metalúrgicas.(senai, 2006) Este trabalho servirá de manual para a instalação de dispositivos para a prevenção de acidentes em prensas excêntricas a freio-embreagem, antevendo o projeto de lei federal que tornará obrigatório a implantação em todo o território nacional, conforme Anexo 2.

15 Capítulo 2 Prensas Excêntricas a Freio- Embragem

16 16 2 Prensas Excêntricas a Freio-Embreagem 2.1 Definição De forma geral, prensas são equipamentos utilizados na conformação e corte de materiais diversos, onde o movimento do martelo (punção) é proveniente de um sistema hidráulico ou pneumático (cilindro hidráulico ou pneumático) ou de um sistema mecânico (o movimento rotativo é transformado em linear por meio de sistemas de bielas, manivelas ou fusos) (Nota Técnica 16 / DSST; 2005) A prensa excêntrica a freio-embreagem é um tipo de máquina que pode ser desligada em qualquer ponto antes do girabrequim completar um ciclo e o martelo completar sua descida. Tem elevado custo de instalação, exige manutenção periódica e é relativamente complexa em seus conjuntos mecânicos e de acionamento. É altamente confiável.(senai, 2006) Seu acionamento é pneumático. Depois de acionada a válvula de segurança, uma pequena quantidade de ar é introduzida na câmara, que libera o freio e aciona a embreagem. Uma vez executado o ciclo, o ar é liberado e a prensa pára por ação do freio, que é acionado por mola.(senai, 2006) 2.2 Funcionamento O motor elétrico transmite movimento de rotação para o volante, que gira em falso. O volante está sobre o eixo principal ou intermediário que, quando acionados os botões do conjunto bimanual com simultaneidade, recebe o sinal da válvula pneumática de segurança máxima, permite a passagem de ar, acoplando o conjunto de embreagem, e coloca em movimento rotativo o eixo. Por sua vez, com movimento

17 17 de rotação do eixo, o conjunto biela-excêntrico movimenta o martelo da prensa no sentido vertical. A prensa se divide em 5 partes (RODRIGUES; SILVA, 2004) (Figura 2.1): 1. Estrutura: Pode ser confeccionada em ferro fundido, aço fundido ou em chapa de aço soldada. 2. Cadeia cinemática: Composta pelas peças que geram o movimento para ser aplicado ao martelo. São elas, volante, engrenagens, eixos, guias, correias, etc. 3. Biela: Conecta a cadeia cinemática ao martelo. 4. Martelo: É a peça que, ligada à biela e ao estampo, imprime a força de conformação à peça. 5. Zona de prensagem: É o espaço existente entre a mesa da prensa e o martelo, destinado a colocação do estampo. Figura 2.1: Prensa excêntrica a freio embreagem (RODRIGUES; SILVA, 2004)

18 Riscos envolvidos e falhas possíveis Na apostila Fundamentos e Metodologia para Elaboração do Programa de Prevenção de Riscos em Prensas e Similares PPRPS SENAI 2006, pode-se observar nas linhas seguintes os principais riscos e possíveis falhas que uma prensa excêntrica a freio-embreagem pode apresentar: Sem os equipamentos de segurança, pode funcionar ou repicar sem o comando do operador. Quebra dos parafusos esféricos, fazendo o martelo descer. O estampo pode cair e atingir os membros do operador. As prensas podem ter mais de 4 metros de altura. Nesses casos, quando o mecânico ou eletricista necessitam fazer a manutenção, não têm onde pisar ou prender o cinto de segurança. A troca ou ajuste de ferramenta representa perigo, por isso, certos cuidados devem ser tomados. O transporte da ferramenta pode provocar acidentes. (SENAI, 2006) 2.4 Sistemas de proteção Os sistemas de proteção mais adequados segundo as normas nacionais e internacionais (NBRNM-ISO 13852, NBR 13761, NBR 13930, NBR 14152, NBR 14153, NBRNM 272, EN-60204) são: Escadas de acesso e plataforma de manutenção: plataforma com chapa xadrez, grade ou treliçada em volta de toda prensa e escada de acesso do tipo marinheiro. Controlador lógico programável: usado para fazer a lógica de controle da prensa com segurança. Possui redundância, diversidade de componentes e autodetecção de falhas. Relés de segurança: possibilidade de uma parada segura

19 19 Cortina de luz: garante a paralisação da prensa quando o operador coloca a mão na zona de prensagem. É preciso ter cuidado para que a instalação esteja correta. A figura 2.2 mostra dois exemplos de linha automatizada de prensas freioembreagem onde nota-se a existência de diversos dispositivos de segurança. Cada tópico será tratado com maior detalhamento no Capítulo 3, que tratará dos Dispositivos de Segurança, conforme a Convenção Coletiva de Melhoria das Condições de Trabalho em Prensas e Equipamentos Similares, Injetoras de Plástico e Tratamento Galvânico de Superfícies nas Indústrias Metalúrgicas no Estado de São Paulo, que estabelece o Programa de Prevenção de Riscos para Prensas e Similares. Figura 2.2: Linhas automáticas com dispositivos de segurança (SCHULER, 2007)

20 Capítulo 3 Implementação de uma Prensa a Freio-Embreagem Segura Conforme Programa de Prevenção de Riscos em Prensas e Similares (PPRPS)

21 21 3 Implementação de uma Prensa a Freio-Embreagem Segura Conforme Programa de Prevenção de Riscos em Prensas e Similares (PPRPS) 3.1 Máquina segura Antes da abordagem dos dispositivos de segurança, faz-se necessária a familiarização de alguns conceitos e pareceres a respeito de acidentes de trabalho, suas causas e conseqüências. Acidente é um evento indesejado, inesperado ou não, que resulta numa lesão, danos à propriedade, interrupção do processo de produção, afeta a qualidade do produto, o meio ambiente e a comunidade. Em geral, é o resultado do contato com uma fonte de energia maior que o limite de resistência do corpo ou das estruturas envolvidas. Os acidentes podem produzir lesões leves ou graves, ou perdas materiais pequenas ou elevadas. (TORREIRA,1999) Um acidente de trabalho causa sofrimentos à família, prejuízos à empresa e ônus incalculáveis ao Estado. Um acidente começa muito antes da concepção do processo de produção e da instalação de uma empresa. O projeto escolhido, as máquinas disponibilizadas e as demais escolhas prévias já influenciam a probabilidade de acidentes de trabalho. Dessa forma, se a prevenção se funda e se inicia ainda na fase de concepção de máquinas, equipamentos e processos de produção, a ação de prevenção flui com muito mais facilidade e os acidentes se tornam eventos com reduzida probabilidade de ocorrência. (MENDES, 2001) Uma ação importante para a determinação dos fatores que ocasionam acidentes é a investigação após a ocorrência destes, para que se possam verificar as causas e prevenir incidências futuras.

22 22 No Brasil é prática corrente nas empresas, investigações que atribuem a ocorrência do acidente a comportamentos inadequados do trabalhador ( descuido, imprudência, negligência, desatenção, etc.) Estas investigações evoluem para recomendações centradas na mudança de comportamento: prestar mais atenção, tomar mais cuidado, reforçar o treinamento. Este tipo de concepção pressupõe que os trabalhadores são capazes de manter elevado grau de vigília durante toda a jornada de trabalho, o que é incompatível com as características bio-psicofisiológicas humanas. Em conseqüência, a integridade física do trabalhador fica na dependência quase exclusiva de seu desempenho nas tarefas. A teoria do ato inseguro no fundo pressupõe que o processo de trabalho deve ser visto como algo imutável e perene, tendo o trabalhador que se adaptar a tais condições, transferindo a responsabilidade da empresa para o trabalhador. É ainda comum encontrar-se nas empresas cartazes, com o dedo apontado para o trabalhador, com dizeres: Você é o responsável pela sua Segurança! ; A Segurança depende de Você!! Infelizmente esta cultura que tenta culpabilizar as vítimas pelos próprios acidentes ocorridos é ainda predominante no meio produtivo, nos tribunais e mesmo em escolas de capacitação em nosso país. (BINDER ; ALMEIDA, 2000) Figura 3.1: Cartaz de Segurança Campanha SESI / SENAI 2000

23 23 O cartaz (Figura 3.1) mostra a mão do trabalhador sendo prensada ao ingressar na zona de operação do equipamento. A máquina desprotegida permite o acesso da mão na zona de risco, em desacordo com as normas atuais de proteção (Norma Regulamentadora no 12 do Ministério do Trabalho e Emprego, e Norma Brasileira da ABNT). O cartaz induz a uma culpabilização transferindo a responsabilidade para o operador. A máquina sem proteção pode ser operada desde que o operador preste atenção, tome cuidado. (VILELA et al, 2004) Contrariamente ao que se imagina, a máquina não é um artefato técnico, um objeto neutro voltado a si mesmo. A máquina é um artefato social e cultural, criado por seres humanos reais dotados de interesses e preocupações, para satisfazer determinadas necessidades. Quando um engenheiro projeta a máquina, a pedido de um empresário, ele o faz via de regra atendendo uma demanda de maior produtividade, sem considerar os riscos gerados ou a possibilidade de acidentes. (VILELA, 2000) Segundo Llory, os engenheiros esquecem o medo, a incerteza, o sofrimento, a incapacidade de manter a atenção a todos os instantes, os perigos da agressividade, às vezes, da violência, eles desconhecem as frustrações, o mal-estar, a desmobilização subjetiva. Eles concebem o homem com um ser sem corpo ou sem moral respondendo essencialmente aos imperativos das sanções e ou aos atrativos de uma recompensa... Essa incapacidade de compreender e incorporar a concepção de homem, contemporânea da evolução dos conhecimentos, aparece como um dos maiores problemas de análises de acidentes baseadas na concepção tradicional de Saúde e Segurança. Uma das conseqüências mais perversas associadas a essas análises é a adoção de leituras acerca dos comportamentos humanos presentes nos acidentes que sistematicamente desconsideram o contexto ou situação em que ocorrem. Entre os aspectos não abordados nessas análises pode-se citar:

24 24 (a) atividade que estava sendo desenvolvida, aí incluída as noções de prescrições, objetivos, recursos disponibilizados, os aspectos temporais, sua variabilidade normal e incidental etc. ; (b) influências do contexto externo ao sistema, como urgência de pedidos de fornecedores, exigências de legislação etc.; (c) variações do estado psíquico dos trabalhadores, inclusive aquelas referentes a aspectos da gestão da atividade, como a ansiedade decorrente de dificuldades na resolução de problemas etc. (VILELA et al, 2004) Assim, partindo do princípio que os seres humanos são limitados do ponto de vista psíquico, físico, e biológico, são necessários dispositivos de segurança para garantir que as falhas humanas possam ocorrer, sem que gerem lesões aos trabalhadores. É o princípio denominado de falha segura. (VILELA, 2000) De acordo com o princípio de falha segura, o PPRPS aponta alguns dispositivos a serem instalados nas prensas de modo a prevenir as lesões aos trabalhadores, decorrentes de falhas humanas. Estes dispositivos serão apresentados a seguir. 3.2 Dispositivos de Segurança Os dispositivos de segurança utilizados nas prensas podem ser mecânicos ou eletroeletrônicos. Os equipamentos mecânicos tendem a impedir o acesso dos membros à zona de prensagem ou o movimento do martelo da prensa por meio de barreira física. Os equipamentos eletro-eletrônicos e válvulas de segurança são utilizados como parte do comando de acionamento seguro da máquina e devem seguir a classificação de categoria 4 como descrito a seguir. Antes de dar continuidade, fazem-se necessárias duas definições importantes, a saber: Risco: Uma condição que traz um potencial para produzir um acidente ou incidente que pode resultar em lesão, doença e/ou propriedade de perigo. Exposição: Proximidade de uma condição que pode resultar em acidente.

25 25 Para efeito de segurança em prensas, considera-se que um risco é uma função da severidade do dano possível e da probabilidade de ocorrência desse dano. Um dos princípios da avaliação de risco é o de que ela deve ser realizada durante todas as fases da vida das máquinas, o que implica acompanhamento constante e permanente para garantia de segurança.(senai, 2006) Portanto, antes da determinação de quais dispositivos devem ser instalados, é necessária uma avaliação de risco conforme a norma EN 1050 / NBR 14009, Apreciação de risco. Assim, deverão ser consideradas, por exemplo, as características do local de instalação da máquina. Em seguida, deverá ser avaliado um eventual risco global do sistema. Esta avaliação deverá ser feita de forma que seja possível uma comprovação do procedimento adotado e dos resultados obtidos. Esta avaliação deverá determinar os riscos e as medidas adotadas para redução de riscos. Após a avaliação do grau de risco da instalação, é feita a determinação da categoria de risco do sistema, com o auxílio da EN / NBR 14153, Partes de sistemas de controle relacionadas à segurança, segundo a qual serão executados os circuitos de segurança. A categoria de risco determinará as exigências técnicas para a escolha dos dispositivos de segurança da máquina. Existem cinco categorias (B, 1, 2, 3 e 4), em que a categoria B (para Categoria de Base) representa o menor risco e, com isso, determina as exigências mais brandas para o sistema de controle da máquina. Os critérios estabelecidos para a classificação dos riscos são válidos para qualquer máquina e equipamento, e a sua análise têm como limites: a gravidade prevista pelo dano a permanência em áreas perigosas a possibilidade de evitar o risco Especificamente, estes limites devem ser considerados nos seguintes níveis: S Severidade do ferimento S1 Leve (em geral inteiramente reversível) S2 Grave (em geral irreversível, incluindo morte)

26 26 Deve-se considerar o ferimento, este não passando de um arranhão ou contusão, selecionar S1. Para conseqüências mais graves, incluindo morte, selecione S2. F duração ou freqüência de exposição ao risco F1 Exposição pouco freqüente e/ou curta exposição F2 Exposição freqüente e contínua ou de longa duração A freqüência de exposição ao risco independe se é para a mesma ou para outras pessoas. P Possibilidade de evitar o risco P1 Possível sob condições específicas P2 Pouco possível Geralmente, se encontram relacionados à velocidade à qual se origina, a proximidade do ponto de risco, o nível de treinamento e a experiência do operador. Se, na opinião do responsável, o operador reconhece o risco e evita ferimentos, deverá selecionar P1, e, em caso contrário, P2. Feita a análise, determina-se a categoria de risco correspondente (Figura 3.2): Figura 3.2: Seleção de Categoria de Risco (SENAI, 2006)

27 27 Categoria B Esta categoria que não inclui nenhuma medida especial para segurança, mas que é a base para as demais categorias considera que o projeto de uma unidade de produção deve contemplar condições básicas de segurança do trabalho, levando em conta o tipo de trabalho que será executado e os materiais que serão processados. Além disso, deve prever a vibração, alimentação elétrica e campos elétricos externos. Categoria 1 Inclui as condições de segurança especificadas pela categoria B e, além disso, os sistemas de controle mecânico devem estar de acordo com critérios de qualidade previstos. Tem como objetivo a PREVENÇÃO de falhas. Categoria 2 Esta categoria contempla as condições da categoria B e inclui os dispositivos que evitam a partida em caso de uma falha detectada. Isto sugere o uso de relés de interface com redundância e autoverificação de energização. Permite-se a operação mediante um canal simples, sempre que o dispositivo de partida seja absolutamente efetivo e testado para o uso em condições normais. Se o teste for garantido, deve-se optar por um controle de duplo canal. Tem como objetivo a DETECÇÃO de falhas (ou seja, as falhas não devem ser apenas prevenidas, mas detectadas e corrigidas). Categoria 3 Esta categoria contempla todas as condições da categoria B, incluindo os sistemas de segurança projetados de forma que uma simples falha não leve à perda de funções de segurança e a simples falha possa ser detectada. Isto alerta não somente para o uso de sistema redundantes no relé de interface, como também nos dispositivos de entrada, usando-se sistemas de duplo canal. Tem como objetivo a DETECÇÃO de falhas (ou seja, as falhas não devem ser apenas prevenidas, mas detectadas e corrigidas). Categoria 4 Esta categoria contempla todas as condições da categoria B, sendo que uma simples falha será detectada no momento ou antes de uma nova energização do

28 28 sistema de segurança, sendo que a acumulação de três falhas consecutivas não deverá conduzir à perda da função de segurança. Deve ser considerada como a categoria com o mais elevado risco. Tem como objetivo a DETECÇÃO de falhas (ou seja, as falhas não devem ser apenas prevenidas, mas detectadas e corrigidas). Monitoramento e checagem são as chaves dessas 3 últimas categorias. A seguir, serão descritos dispositivos de segurança aplicáveis em prensas. Deve-se observar que muitas das barreiras mecânicas limitam-se a impedir o acesso dos membros superiores à zona de prensagem, não havendo a contemplação de categoria 4, porém estes dispositivos devem ser utilizados conciliados a limites, relés, CLPs, cortinas de luz que atendam a esta categoria Sistemas de Alimentação Segundo o item 7 do Anexo II do PPRPS, sistemas de alimentação são meios utilizados para introduzir e retirar a matéria-prima a ser conformada ou cortada na matriz, podendo ser: Bandeja Giratória A bandeja rotativa ou tambor de revólver é um dispositivo em que a peça é colocada e retirada fora da zona de prensagem, por movimento rotativo da mesa, sem que as mãos do operador sejam inseridas na região de prensagem (Figura 3.3)

29 29 Figura 3.3: Bandeja Giratória (MAQUINARISCOZERO, 2007) Gaveta É um dispositivo em forma de gaveta que leva a matéria-prima para a zona de prensagem. O operador coloca a matéria-prima num dispositivo fora da matriz e empurra o dispositivo com a matéria-prima para a zona de prensagem, para ser conformada (Figura 3.4). Figura 3.4: Gaveta (MAQUINARISCOZERO, 2007)

30 Gravidade É um sistema em que a peça é inserida na matriz por meio de uma calha em que a entrada está acima do nível de prensagem. A retirada da peça da matriz, pode ser efetuada por ar comprimido direto ou cilindro pneumático (Figura 3.5) Figura 3.5: Gravidade (MAQUINARISCOZERO, 2007) Mão Mecânica Consiste de um braço mecânico, robotizado ou não, que alimenta e retira as peças da zona de prensagem (Figura 3.6). Deve-se atentar para a instalação de cortina de luz para que o operador não tenha acesso à zona de prensagem. Figura 3.6: Mão Mecânica (SCHULER, 2007)

31 Transportadores São esteiras que fazem a alimentação da prensa a uma velocidade constante, podendo ser sensorizada para a abertura do estampo no momento em que a peça chega Alimentação Contínua São alimentadores automáticos, também conhecidos por desbobinadores, em que uma bobina de material é inserida e desbobinada à área de prensagem sem contato manual. (Figura 3.7) Figura 3.7: Desbobinador automático (SCHULER, 2007) Dispositivos de Proteção Física São dispositivos instalados de forma a evitar o acesso às partes móveis da prensa pelo operador ou por outras pessoas presentes na área de trabalho. Em geral constitui-se do enclausuramento do estampo, de partes móveis da máquina e da zona de prensagem (Figura 3.8), conforme citações no PPRPS e Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) a seguir:

32 32 Figura 3.8: Prensa com dispositivos de proteção física (SCHULER, 2007) PPRPS Anexo II itens 8, 8.1 e 8.2 Dispositivos de Proteção 8. Dispositivos de proteção são os meios de proteção aos riscos existentes na zona de prensagem ou de trabalho Enclausuramento da zona de prensagem, com frestas ou passagens que não permitam o ingresso dos dedos e mãos nas áreas de risco, conforme NBRNM -ISO e Pode ser constituído de proteções fixas ou móveis, dotadas de intertravamento por meio de chaves de segurança, garantindo a pronta paralisação da máquina sempre que forem movimentadas, removidas ou abertas, conforme a NBRNM Ferramenta fechada, significando o enclausuramento do par de ferramentas, com frestas ou passagens que não permitam o ingresso dos dedos e mãos nas áreas de risco, conforme NBRNM-ISO e 13854; Anexo II itens 10, 10a e 10b Proteção da zona de prensagem ou trabalho 10. As prensas hidráulicas, as prensas mecânicas excêntricas com freio-embreagem, seus respectivos equipamentos similares e os dispositivos pneumáticos devem adotar as seguintes proteções na zona de prensagem ou de trabalho: a) ser enclausuradas, com proteções fixas ou móveis dotadas de intertravamento com chave de segurança (item 8.1) ou b) operar somente com ferramentas fechadas (item 8.2) ou c) utilizar cortina de luz conjugada com comando bimanual (item 8.3).

33 33 Anexo II item 11 Pedais de acionamento 11. As prensas e equipamentos similares que têm sua zona de prensagem ou de trabalho enclausurada ou utilizam somente ferramentas fechadas podem ser acionadas por pedal com atuação elétrica, pneumática ou hidráulica, desde que instalados no interior de uma caixa de proteção, atendendo ao disposto na NBRNM - ISO 13853, não se admitindo o uso de pedais com atuação mecânica. Anexo II item Os dispositivos de segurança devem ser verificados quanto ao seu adequado funcionamento pelo próprio operador, sob responsabilidade da chefia imediata, no início do turno de trabalho, após a troca de ferramentas, manutenção, ajustes e outras paradas imprevistas. Normas aplicadas aos dispositivos físicos, conforme a apostila Fundamentos e Metodologia para Elaboração do PPRPS SENAI 2006: ABNT/NBR NBR / NBRNM -ISO Segurança de Máquinas Folgas mínimas para evitar o esmagamento de partes do corpo humano De uma maneira geral, pode-se dizer que uma máquina é segura se existe a probabilidade de a máquina continuar em operação, ser ajustada, sofrer manutenção e ser desmontada, sob as condições normais de utilização previstas, sem causar danos à saúde humana. Um método de evitar o risco de esmagamento de partes do corpo humano é fazer uso das folgas mínimas especificadas nesta norma. NBR / NBRNM -ISO Segurança de Máquinas Distância de segurança para impedir o acesso a zonas de perigo pelos membros superiores A norma estabelece valores para distâncias de segurança, de modo a impedir o acesso a zonas de perigo pelos membros superiores de pessoas com idade superior ou igual a três anos. Essas distâncias se aplicam por si só, quando são suficientes para garantir a segurança adequada. As distâncias de segurança protegem as pessoas que tentam atingir as zonas de perigo sem ajuda adicional

34 34 NBR / NBRNM 272 Segurança de Máquinas Requisitos gerais para projeto e construção de proteções fixas e móveis Fixa requisitos gerais para projeto e construção de proteções, desenvolvidas principalmente para proteção de pessoas de perigos mecânicos. Proteção: parte da máquina especificamente utilizada para prover proteção por meio de uma barreira física. Pode atuar: - Fechada: somente é efetiva quando fechada; - Em conjunto com um dispositivo de intertravamento, com ou sem bloqueio da proteção. Proteção fixa Proteção de enclausuramento Proteção distante Proteção móvel Proteção acionada por energia Proteção com auto fechamento Proteção de comando Proteção ajustável Proteção com intertravamento Proteção com intertravamento e dispositivo de bloqueio NBRNM 273 Segurança de Máquinas Dispositivos de intertravamento associados à proteções Princípios para Projetos Determina a seleção de dispositivos associados a proteções móveis, como por exemplo chaves de segurança e relé de monitoração da chave ligado ao comando da máquina Enclausuramento da Ferramenta É um dispositivo que tem por finalidade fechar o estampo, permitindo a entrada do material, sem que a mão do operador tenha acesso à zona de prensagem (Figura 3.9). Pode ser construído em chapa, tela de aço ou policarbonato, deve ser forte e robusta, não podendo ser facilmente removida. Apesar de fornecer proteção total, é um dispositivo que, embora deva ser planejado na construção do estampo, não é aplicável a todos os tipos de geometria de peça.

35 35 Figura 3.9: Ferramenta Enclausurada (MAQUINARISCOZERO, 2007) Enclausuramento de Parte da Máquina Consiste da proteção das partes em que há transmissão de movimento como engrenagens, polias, cilindros, motores, etc. (Figura 3.10). Em se tratando de partes que não é necessário o acesso constante, estas podem ser fixas. Do contrário podem ser móveis, dede que associadas a dispositivos de intertravamento conforme NBR NM273. Figura 3.10: Transmissão Enclausurada (MAQUINARISCOZERO, 2007)

36 Enclausuramento da Zona de Prensagem Semelhante à proteção de partes da máquina, o enclausuramento da zona de prensagem (Figura 3.11) deve ser constituído de uma proteção fixa ou móvel, que seja robusta e que não seja facilmente removível, permitindo apenas que o material seja inserido na zona de prensagem e não dê acesso a mãos e dedos do operador. Em caso de remoção da proteção, o comando da máquina deve ser interrompido via chave de segurança conciliada a relé de segurança. Figura 3.11: Enclausuramento da Zona de Prensagem (SENAI, 2006) Dispositivos Eletro-Eletrônicos São os dispositivos que efetivamente comandam o acionamento das válvulas, regulagens e periféricos de uma prensa freio-embreagem. Cada dispositivo deve seguir rigorosamente as normas estabelecidas de construção e aplicação específicas. Uma observação importante se faz no texto da NBR Segurança de Prensas Mecânicas: Todos os circuitos da prensa que tiverem influência direta no comando de engate devem ter controle duplo canal. Principais referências na Convenção e Normas associadas aos dispositivos eletroeletrônicos:

37 37 PPRPS Anexo II itens 8.1, 8.3 Dispositivos de proteção 8.1. Enclausuramento da zona de prensagem, com frestas ou passagens que não permitam o ingresso dos dedos e mãos nas áreas de risco, conforme NBRNM -ISO e Pode ser constituído de proteções fixas ou móveis, dotadas de intertravamento por meio de chaves de segurança, garantindo a pronta paralisação da máquina sempre que forem movimentadas, removidas ou abertas, conforme a NBRNM Cortina de luz com redundância e autoteste, classificada como tipo ou categoria 4, Conforme a IEC EN 61496, partes 1 e 2, a EN 999 e a NBR 14009, conjugada com comando bimanual com simultaneidade e autoteste, tipo IIIC, conforme a NBR e o item 4.5 da NBR Havendo possibilidade de acesso às áreas de risco não monitoradas pela(s) cortina(s), devem existir proteções fixas ou móveis dotadas de intertravamento por meio de chaves de segurança, conforme a NBRNM 272. O número de comandos bimanuais deve corresponder ao número de operadores na máquina, com chave seletora de posições tipo yale ou outro sistema de segurança com função similar, de forma a impedir o funcionamento acidental da máquina sem que todos os comandos sejam acionados, conforme a NBR Anexo II itens 10a, 10c Proteção da zona de prensagem ou trabalho 10. As prensas hidráulicas, as prensas mecânicas excêntricas com freio-embreagem, seus respectivos equipamentos similares e os dispositivos pneumáticos devem adotar as seguintes proteções na zona de prensagem ou de trabalho: a) ser enclausuradas, com proteções fixas ou móveis dotadas de intertravamento com chave de segurança (item 8.1) ou b) operar somente com ferramentas fechadas (item 8.2) ou c) utilizar cortina de luz conjugada com comando bimanual (item 8.3). Anexo II itens 15, 15.1, 15.2 Dispositivos de parada de emergência 15. As prensas e equipamentos similares devem dispor de dispositivos de parada de emergência, que garantam a interrupção imediata do movimento da máquina ou equipamento, conforme a NBR Quando utilizados comandos bimanuais conectáveis por tomadas (removíveis) que contenham botão de parada de emergência, este não pode ser o único, devendo haver dispositivo de parada de emergência no painel ou corpo da máquina ou equipamento Havendo vários comandos bimanuais para o acionamento de uma prensa ou equipamento similar, estes devem ser ligados de modo a se garantir o funcionamento adequado do botão de parada de emergência de cada um deles.

38 38 Anexo II itens 17, 17.1, 17.2 Comandos elétricos de segurança 17. As chaves de segurança das proteções móveis, as cortinas de luz, os comandos bimanuais, as chaves seletoras de posições tipo yale e os dispositivos de parada de emergência devem ser ligados a comandos elétricos de segurança, ou seja, CLP ou relés de segurança, com redundância e auto-teste, classificados como tipo ou categoria 4, conforme a NBR 14009, com rearme manual As chaves seletoras de posições tipo yale para seleção do número de comandos bimanuais devem ser ligadas a comando eletro-eletrônico de segurança de lógica programável (CLP ou relé de segurança) Caso os dispositivos de segurança sejam ligados a CLP de segurança, o software instalado deverá garantir a sua eficácia, de forma a reduzir ao mínimo a possibilidade de erros provenientes de falha humana, em seu projeto, devendo ainda possuir sistema de verificação de conformidade, a fim de evitar o comprometimento de qualquer função relativa à segurança, bem como não permitir alteração do software básico pelo usuário, conforme o item 4, da NBR e o item 13.3 da EN Normas aplicadas aos dispositivos eletro-eletrônicos, conforme a apostila Fundamentos e Metodologia para Elaboração do PPRPS SENAI 2006: ABNT/NBR NBR Segurança de Máquinas Dispositivos de comando bimanuais - aspectos funcionais e princípios para projeto Um dispositivo de comando bimanual é um dispositivo de segurança que fornece uma medida de proteção ao operador contra o alcance de zonas perigosas durante situações de perigo, pela localização dos dispositivos de atuação de comando em uma posição específica. São descritas as características principais de um dispositivo de comando bimanual para o alcance de segurança e é exposta a combinação de características funcionai s de três tipos. Dispositivo que exige ao menos a atuação simultânea pela utilização das duas mãos, com o objetivo de iniciar e manter, enquanto existir uma condição de perigo, qualquer operação da máquina, propiciando uma medida de proteção, apenas para a pessoa que o atua.

39 39 NBR Prensas Mecânicas Requisitos de Segurança Esta Norma tem como objetivo estabelecer critérios gerais para segurança aos operadores de prensas, determinando a aplicação de técnicas e requisitos para fabricação e uso, diminuindo os riscos na sua operação. A respeito de comandos elétricos, o item 3.6 diz: Todos os circuitos da prensa que tiverem influência direta no comando de engate devem ter controle duplo canal. BS EN : 1998 Safety of machinery Electrical equipment of machines General requirements Esta norma se refere à aplicação de sistemas e equipamentos elétricos a máquinas fixas, ou seja, que não podem ser transportadas durante seu funcionamento, incluindo, dentre elas, máquinas que trabalham em conjunto e de modo coordenado. O equipamento a que se refere essa norma inclui o ponto de conexão da fonte de energia da máquina. Essa parte é aplicável ao equipamento elétrico ou partes do equipamento elétrico que operam com tensões não superiores a 1000V, para corrente alternada, e não superiores a 1500V, para corrente contínua, bem como com freqüências que não excedam a 200Hz. Tensões e freqüências superiores apresentam exigências especiais. NBR Segurança de Máquinas Partes de Sistemas de Comando relacionadas à Segurança Princípios Gerais para Projeto O desempenho, com relação à ocorrência de defeitos, de uma parte de um sistema de comando, relacionada à segurança, é dividido, nesta norma, em 5 categorias (B, 1, 2, 3, 4), de acordo com a sua resistência a defeitos, e seu subseqüente comportamento na condição de defeito. Quanto mais a redução do risco depender das partes de sistema de comando relacionadas à segurança, maior precisa ser a habilidade (função requerida é suprida) dessas partes para resistir a defeitos. Quanto maior a resistência a defeitos das partes relacionadas à segurança, menor a probabilidade que esta parte falhe no cumprimento de suas funções de segurança. NBR (EN 1050) Segurança de Máquinas Princípios para apreciação de riscos A apreciação dos riscos inclui: Análise do risco: a) determinação dos limites da máquina (inclui o uso planejado e a utilização e operação corretas da máquina, bem como as conseqüências do mau uso ou mau funcionamento previsível);

40 40 b) identificação do perigo (Anexo A) (Métodos de Identificação: Anexo B) c) estimativa do risco (para cada perigo - elemento de risco x aspectos) deve considerar a confiabilidade de componentes e sistemas Treinamento, experiência e habilidade podem afetar o risco; entretanto, nenhum desses fatores deve ser usado como substituto para a eliminação do perigo e redução do risco, pelo projeto ou proteções, onde estas medidas puderem ser implementadas. Avaliação do Risco - após a estimativa, é necessária para verificar se a redução do risco é necessária ou não. A ausência de acidentes, um pequeno número de acidentes ou acidentes de pequena severidade não devem ser tomados como suposição automática de baixo risco. IEC IEC : Segurança do maquinário Equipamento eletrossensível de proteção Requisitos gerais e testes. IEC : Requisitos gerais e testes. Requisitos específicos para equipamentos que usam dispositivos de proteção óptico-eletrônicos ativos. A parte 1 fornece os requisitos e procedimentos de teste para controle e para os aspectos de monitoração para equipamentos de proteção eletrossensíveis. As partes subseqüentes tratam de aspectos específicos do lado sensível do sistema. A parte 2 fornece os requisitos específicos para a segurança das cortinas de luz. (ROCKWELL, 2000) EN 999 Segurança da máquina O posicionamento do equipamento de proteção em relação às velocidades de abordagem de partes do corpo humano. Fornece métodos para projetistas calcularem as distâncias mínimas de segurança de um perigo para dispositivos específicos de segurança, em particular para dispositivos eletrossensíveis (exemplo: cortinas de luz), tapetes/pisos sensíveis à pressão e controles de duas mãos. Contém um princípio para o posicionamento de dispositivos de segurança baseados na velocidade e tempo de parada da máquina, que pode ser razoavelmente extrapolado para cobrir portas de proteções intertravadas sem travamento das proteções. Os dispositivos eletro-eletrônicos mais comumente empregados em uma prensa excêntrica a freio-embreagem serão vistos na seqüência:

41 Comando bimanual É o dispositivo pelo qual o operador aciona o comando de movimento da prensa e que tem por objetivo manter as duas mãos do operador fora da zona de prensagem durante a descida do martelo (Figura 3.12). Segundo a NBR 14152, um bimanual deve apresentar as seguintes características: Atuação síncrona: ambos os botões devem permanecer acionados até o fim do ciclo de trabalho. Atuação simultânea de 500ms determina que o tempo de defasagem entre o acionamento dos botões seja de no máximo 0,5 segundo. Distância mínima entre botões para evitar a burla com apenas uma das mãos 260mm e entre mão e cotovelo 560mm. Deve possuir parada instantânea se retirada uma das mãos O relé de segurança deve ser instalado no painel da máquina e não no próprio dispositivo. Por se tratar de um dispositivo diretamente relacionado ao acionamento da máquina, deve estar ligado a um dispositivo de controle de duplo canal e o relé de segurança deve estar classificado como categoria 4 da NBR Figura 3.12: Comando Bimanual (ACE SCHMERSAL, 2007)

42 Comandos elétricos a relés Os comandos elétricos a relés devem possuir acionamento de duplo canal para os componentes que tem influência direta ao acionamento da prensa. Este acionamento, também conhecido por redundância, consiste na duplicidade dos componentes que processam a informação (sinais). Os dispositivos de segurança, como cortinas de luz, chaves de segurança, monitoramento de parada de motores, comandos bimanuais devem ser ligados a relés de segurança em conformidade com a categoria 4 da NBR A Figura 3.13 apresenta um comando a relé com acionamento por duplo canal Figura 3.13: Comando elétrico a relé com duplo canal (MERCEDES-BENZ DO BRASIL, 2007) Monitoramento do curso do martelo Apesar de não ser uma exigência na Convenção, este dispositivo garante uma maior segurança, principalmente em prensas de grande porte, para o controle de marcha sincronizada do eixo excêntrico com o acionamento da máquina, através de um controlador de movimento. Também conhecido por ruptura de eixo, é um dispositivo que tem por finalidade indicar, por meio de sinais elétricos gerados a partir da conexão deste ao eixo da prensa, a posição em que o martelo se encontra (Figura 3.14).

43 43 Figura 3.14: Monitoramento do curso do martelo (MERCEDES-BENZ DO BRASIL, 2007) É ele quem determina, entre outras funções, a subida automática e a parada do martelo, evitando que a prensa repita o golpe (repique). É citado na NBR 13930, item 4.9: O controle de parada e sinais durante o curso do martelo deve ser feito por sinais elétricos produzidos por equipamento acoplado mecanicamente à prensa com controle de interrupção da transmissão Cortina de luz Cortina de luz é um sistema de proteção baseado em sensores ópticos que formam um feixe posicionado de forma a interromper ou impedir a prensagem quando a mão ou qualquer parte do corpo invada a zona de prensagem (Figura 3.15). Devem ser observados cuidados na instalação para que o seu posicionamento atenda a distância segura, de forma que quando interrompido o feixe por parte do corpo haja tempo suficiente para a parada da prensa. A norma que regulamenta esta distância é a EN 999. Um exemplo, de acordo com a norma EN 999, para o cálculo da distância segura para a cortina de luz á dado a seguir. Para cortinas de luz com resolução (capacidade de detecção até 40mm) a fórmula é: S = K.T+ 8. (d-14) S = distância entre a área da máquina a proteger e o dispositivo opto-eletrônico (valor a ser calculado). K = constante referente à velocidade de aproximação da mão. Para S maior ou igual a 500mm, adota-se o K = 1600mm/s e, para S menor que 500mm, adota-se K = 2000mm/s. T = tempo total que a máquina leva para parar de executar o movimento que coloca em perigo o operador (tempo para parar de descer um martelo de prensa, por exemplo).

44 44 d = resolução da cortina de luz, que é a capacidade de detecção da cortina de luz. Por exemplo, para uma detecção de dedos, a resolução de d=14 é suficiente, pois será detectado qualquer objeto com diâmetro maior ou igual a 14 mm. Para a detecção de mãos a resolução é de 30mm. Assim, não há cortinas de luz com resolução menor que 14 mm. (SENAI, 2006) Figura 3.15: Cortinas de luz (SENAI, 2006) As cortinas de luz utilizadas em prensas devem ser de segurança e atender os padrões da norma NBR para a categoria de risco tipo 4 (Figura 3.16). Além disso, para que um dispositivo óptico seja considerado seguro, ele deve estar em conformidade com as normas IEC 61496, partes 1, 2 e 3 que estabelecem os critérios para que sejam projetados e construídos, conforme segue: Deve ter redundância e auto-teste. Isso significa que há dois processadores, dois canais de avaliação do sinal óptico, acionando as duas saídas de segurança. Só podem existir dois defeitos de menor importância. O terceiro deve ser detectado pelo auto-teste, bloqueando as saídas de segurança (parada da máquina). Não pode perder suas funções de segurança, mesmo que as tensões internas e externas variem entre zero e os valores nominais durante período de 10 a 20s. Deve continuar em operação normal, não falhando de forma a perder sua condição de segurança, mesmo quando submetida a um acréscimo de tensão 2kv de pico (alimentação de sinal). Não pode falhar levando a uma perda de função de segurança quando submetida a um campo eletromagnético de 30V/m. Deve suportar distúrbios de radio-freqüência de 10 V (RMS) para linhas de sinal 1 a 10m e de 30V para linhas com mais de 10m.

45 45 Não deverá provocar uma falha que leve a uma condição de perigo, mesmo quando submetida a uma descarga eletrostática de 8KV por contato ou 15 KV via ar. Deverá ser submetida a testes de vibração e choque de acordo com a norma IEC Devem suportar uma vibração de 10 a 55Hz, com uma amplitude de 0,35mm. Choque: 10g, com duração de 16ms, devendo ser repetido por 1000 vezes cada eixo (três eixos). Seu ângulo luminoso deve ter uma abertura de +/-2º. Essa característica assegura que reflexões indesejáveis possam eliminar a ação de proteção da cortina de luz. Uma cortina de luz instalada junto a uma superfície reflexiva poderá, caso seu ângulo de abertura seja maior que o especificado, ter sua luz fazendo um caminho alternativo em sua rota normal entre o transmissor e o receptor, não detectando uma interrupção pela mão do operador, por exemplo. Deverá continuar operando normalmente quando submetido à interferência luminosa como de luz incandescente, luz fluorescente, luz de alta intensidade que simula a luz do dia (luminária de quartzo), luz estroboscópica, radiações de arcos de solda, etc. Não poderá deixar de oferecer segurança quando sofrer interferência de uma outra cortina de luz de mesmas características. Figura 3.16: Cortina de luz tipo 4 (SENAI, 2006) CLP Os CLPs que podem ser configurados para múltiplos modos de operação e conectados por meio de redes de comunicação digital, em vez de fiação aumentam drasticamente a flexibilidade de um sistema de controle. Eles satisfazem às exigências de controle atuais e fornecem a agilidade para satisfazer também as exigências futuras. Porém, por não serem projetados especificamente para segurança, os CLPs padrão requerem engenharia adicional, software personalizado, hardware de E/S e fiação extra, antes que possam ser utilizados em aplicações de segurança. Por exemplo: um CLP padrão costuma ter um transistor ou contato por

46 46 saída, que liga ou desliga através de comandos vindos de único processador. Se um contato falhar, a corrente pode continuar fluindo para a saída, sem que o CLP seja capaz de diagnosticar que um problema aconteceu. A solução foi unir dois CLPs padrão com E/S redundante para aplicações de segurança. Isto permite ao CLP fazer uma verificação cruzada e detectar qualquer erro possível. Entretanto, isso também resulta em maiores custos e trabalho de sincronização de aplicação. A diferença principal entre o CLP padrão e o CLP de segurança (Figura 3.17) é o projeto de circuito lógico. Em lugar de empregar CLPs redundantes, um CLP de segurança utiliza as CPUs redundantes em um único chassi do CLP. Todas as saídas em um CLP de segurança têm monitoração incorporada. Caso uma falha seja identificada na chave ou em um ponto de teste de fluxo, o CLP de segurança reconhecerá a falha do sistema automaticamente (Figura 3.18). Nesse momento, o CLP de segurança assumirá um valor padrão para uma condição conhecida, facilitando uma ordem de desligamento do equipamento. (RODRIGUES; SILVA, 2004) Figura 3.17:CLPs de Segurança de diferentes fabricantes (MERCEDES-BENZ DO BRASIL, 2007) Software de segurança: Além do projeto de um CLP de segurança apresentar um hardware seguro, é necessário que o software também apresente características seguras. Assim, os blocos que controlam os comandos bi-manuais, cortinas de luz, válvulas de segurança, controle de posicionamento do martelo, seqüência de acionamento de cames, botões de emergência, etc. não podem ser acessíveis a modificações, devendo obedecer a normas a eles relacionados. A IEC aborda estas características.

47 47 Veja o que diz o Anexo II da Convenção sobre CLP de segurança: Caso os dispositivos de segurança sejam ligados a CLP de segurança, o software instalado deverá garantir a sua eficácia, de forma a reduzir ao mínimo a possibilidade de erros provenientes de falha humana, em seu projeto, devendo ainda possuir sistema de verificação de conformidade, a fim de evitar o comprometimento de qualquer função relativa à segurança, bem como não permitir alteração do software básico pelo usuário, conforme o item 4, da NBR e o item 13.3 da EN A Rockwell, no Catálogo do Produto CLPs de Segurança, descreve o projeto de funcionalidade para sua linha GuardPLC: Cada um dos circuitos de lógica dentro do CLP de Segurança que suporta entradas digitais e analógicas, saídas e contadores, contém diversos pontos de teste. Um circuito de lógica de saída digital típico contém um ponto de teste próximo a cada uma das duas chaves de segurança localizadas atrás do driver de saída, assim como um terceiro ponto de teste próximo ao segundo driver de saída. Cada uma das duas chaves de segurança é controlada por um microcontrolador diferente. Se uma falha é monitorada em qualquer uma das duas chaves de segurança devido à falha da chave ou do microcontrolador ou no ponto de teste próximo ao driver de saída, o sistema operacional do CLP de Segurança reconhece a falha do sistema automaticamente. Então, por conta própria, o CLP de Segurança reseta para um estado conhecido facilitando um desligamento adequado do equipamento. Figura 3.18:Saída padrão CLP GuardPLC (ROCKWELL, 2007)

48 Válvulas de Segurança Este é um dos dispositivos de maior importância quanto à segurança. É a válvula que fornece a energia mecânica para o acoplamento do volante e abertura do freio, permitindo que a energia gerada pelo conjunto motor-volante seja transmitida ao martelo, nas prensas excêntricas. A Convenção, em seu Anexo II, determina que: Válvulas de Segurança 13. As prensas mecânicas excêntricas com freio-embreagem e seus respectivos equipamentos similares devem ser comandados por válvula de segurança específica, de fluxo cruzado, conforme o item 4.7 da NBR e a EN 692, classificadas como tipo ou categoria 4, conforme a NBR 14009, que impeça após a falha qualquer acionamento adicional, não sendo permitido o rearme automático A prensa ou equipamento similar deve possuir rearme manual, incorporado à válvula de segurança ou em qualquer outro componente do sistema, de modo a impedir qualquer acionamento adicional em caso de falha Nos modelos de válvulas com monitoração dinâmica externa por pressostato, microswitches ou sensores de proximidade, esta deve ser realizada por Controlador Lógico Programável (CLP) de segurança ou lógica equivalente, com redundância e auto-teste, classificados como tipo ou categoria 4, conforme a NBR Somente podem ser utilizados silenciadores de escape que não apresentem risco de entupimento, ou que tenham passagem livre correspondente ao diâmetro nominal, de maneira a não interferirem no tempo de frenagem Quando forem utilizadas válvulas de segurança independentes para o comando de prensas e equipamentos similares com freio e embreagem separados, estas devem ser interligadas de modo a estabelecer uma monitoração dinâmica entre si, assegurando que o freio seja imediatamente aplicado caso a embreagem seja liberada durante o ciclo, e também para impedir que a embreagem seja acoplada caso a válvula do freio não atue Os sistemas de alimentação de ar comprimido para circuitos pneumáticos de prensas e similares devem garantir a eficácia das válvulas de segurança, possuindo purgadores ou sistema de secagem do ar e sistema de lubrificação automática com óleo específico para este fim. A seguir (Figura 3.19), vê-se a vista em corte de uma válvula de fluxo cruzado e a representação esquemática de seu funcionamento (Figuras 3.20 a 3.23).

49 49 Figura 3.19: Vista em corte de uma válvula de fluxo cruzado (NORGREN, 2007) Figura 3.20: Sistema em repouso (NORGREN, 2007)

50 50 Figura 3.21: Sistema em operação (NORGREN, 2007) Figura 3.22: Sistema com falha no canal 1 (NORGREN, 2007)

51 51 Figura 3.23: Sistema com falha no canal 2 (NORGREN, 2007) Outros dispositivos Os dispositivos de segurança até aqui mencionados têm sua aplicação para garantir a segurança do operador e/ou de pessoas que transitem pela área produtiva. Porém, existem momentos em que se faz necessária a intervenção de manutentores, seja da máquina em questão ou do estampo nela empregado. Algumas medidas de segurança devem ser observadas neste momento e dispositivos existem para tal necessidade Calço e trava de segurança São sistemas de retenção mecânica com a finalidade de evitar o movimento do martelo quando da manutenção do estampo ou da própria prensa. Devem estar ligados eletricamente ao comando da prensa, para que quando seja retirado da posição de repouso, não haja liberação do acionamento das válvulas de freio-embreagem e o seu monitoramento deve ser feito por dispositivo de segurança (chaves, relés e CLPs). A Figura 3.24 apresenta um sistema em que o calço é removível e as Figuras 3.25 e 3.26 apresentam sistemas de trava fixa na estrutura da própria prensa.

52 52 Figura 3.24: Calço de segurança removível (SENAI, 2006) Figura 3.25: Trava de segurança fixa (MERCEDES -BENZ DO BRASIL, 2007) Figura 3.26: Trava de segurança fixa (MERCEDES -BENZ DO BRASIL, 2007)

53 53 A Convenção traz em seu Anexo II, itens 18, 18.1 e 18.2 o seguinte parecer sobre sistemas de retenção: PPRPS Anexo II, itens 18, 18.1 e 18.2 Sistemas de retenção mecânica 18. Todas as prensas devem possuir um sistema de retenção mecânica, para travar o martelo nas operações de troca das ferramentas, nos seus ajustes e manutenções, a ser adotado antes do início dos trabalhos O componente de retenção mecânica utilizado deve ser pintado na cor amarela e dotado de interligação eletromecânica, conectado ao comando central da máquina de forma a impedir, durante a sua utilização, o funcionament o da prensa Nas situações onde não seja possível o uso do sistema de retenção mecânica, devem ser adotadas medidas alternativas que garantam o mesmo resultado Bloqueio de fontes de energia. Atividades de manutenção requerem, por muitas das vezes, o desligamento das fontes geradoras de energia (elétrica, ar comprimido, óleo, etc.). A manipulação indesejada de válvulas, registros, chaves, etc., podem causar graves acidentes. Para a segurança a segurança das pessoas envolvidas nestas atividades, existem vários dispositivos de bloqueio, para cada tipo de seccionador, como travas para válvulas, cadeados de segurança, etiquetas, etc. (Figura 3.27). Figura 3.27: Dispositivos de Bloqueio (PANDUIT, 2007)

54 54 É importante lembrar que o bloqueio é apenas uma das fases do controle de energia. Todos os dispositivos de comando devem ser sinalizados e bloqueados. A decisão do quê e de como bloquear depende de cuidadosa análise de fontes de energia. (SENAI, 2006) Treinamento As medidas até aqui mencionadas têm relação direta com a implementação de prensas a freio-embreagem de forma segura, tendo como base o PPRPS. Porém, para que os resultados esperados em questão de segurança do trabalho sejam alcançados, faz-se necessária a habilitação não só dos operadores, mas também de montadores, ferramenteiros, mecânicos, eletricistas, técnicos de manutenção, projetistas, processistas, técnicos e engenheiros de segurança, e outros trabalhadores com atividades afins em prensas e equipamentos similares. O Anexo II da Convenção faz as seguintes referências em seu texto: Treinamento 37. A capacitação em prensas ou equipamentos similares deverá conter uma carga horária mínima de 8 (oito) horas, o público alvo a seguir definido e obedecer ao seguinte conteúdo programático: Público alvo: Operadores, Montadores, Ferramenteiros, Mecânicos, Eletricistas, e Técnicos de Manutenção, Projetistas, Processistas, Técnicos e Engenheiros de Segurança, e outros trabalhadores com atividades afins em prensas e equipamentos similares: Conteúdo Programático: a) Objetivos do Curso b) Programa de Prevenção de Riscos em Prensas e Similares; c) Tipos de prensas e equipamentos similares; d) Princípios de funcionamento; e) Sistemas de Alimentação; f) Sistemas de proteção; g) Possibilidades de falhas em prensas e equipamentos similares; h) Tipos de estampos e matrizes, e os meios de afixá-los às prensas e equipamentos similares; i) Riscos e responsabilidades no manuseio, troca, movimentação, armazenagem dos estampos e matrizes; j) Lista de checagem de montagem (check-list) ;

55 55 k) Responsabilidades do operador; l) Responsabilidades da chefia imediata; m) Sistemas de retenção mecânica; n) Manutenção; o) Convenção Coletiva de Trabalho Indústria Metalúrgica; p) Primeiros Socorros para Casos de Acidente de Trabalho Grave ou com Mutilações Locais de Atendimento especializados no Estado de São Paulo; q) Interação com a CIPA r) Aula Prática. 38. O treinamento específico previsto nos item 37 terá validade de 2 (dois) anos, devendo os operadores de prensas ou equipamentos similares passarem por reciclagem após este período. 39. As empresas que já capacitaram seus operadores no decorrer das Convenções Coletivas anteriores devem promover atualizações com carga horária mínima de 4 horas, a cada ano. 40. O Treinamento básico para trabalhadores envolvidos em atividades com prensas e equipamentos similares deve ser ministrado como condição fundamental e antes do inicio das atividades, conforme o disposto no item 1.7, alínea "b", da Norma Regulamentadora -NR-1. A Convenção determina ainda que é responsabilidade do empregador, por meio dos profissionais envolvidos na implantação do PPRPS, a execução do programa de treinamento, mantendo disponível toda a documentação a ele relacionada para possível inspeção ou auditoria. É decisão da empresa ministrar o treinamento por funcionários internos ou por entidade idônea, habilitada para tal. Na apostila Fundamentos e Metodologia para Elaboração do Programa de Prevenção de Riscos em Prensas e Similares PPRPS SENAI 2006, diz que o responsável pelo treinamento deve: Controlar as características dos treinamentos que já foram ou serão executados. Possuir documentação relativa a comprovação da participação do funcionário no treinamento e uma declaração assinada pelo próprio funcionário atestando que efetivamente recebeu o treinamento Possuir comprovação do conteúdo programático desenvolvido no curso. A figura 3.28 traz um exemplo característico de uma ficha de treinamentos:

56 56 Figura 3.28: Modelo de comprovante de treinamento (SENAI, 2006). Procurou-se, neste capítulo oferecer uma visão geral dos dispositivos necessários para a implementação de uma prensa a freio-embreagem de forma segura. No capítulo seguinte, serão abordadas as responsabilidades dos fabricantes, empregadores e empregados, seguidos das considerações finais.

57 Capítulo 4 Considerações Finais

58 58 4 Considerações Finais Observamos que a instalação de dispositivos de segurança em prensas a freioembreagem, de acordo com as exigências das normas, tem elevado potencial para a minimização da ocorrência de acidentes de trabalho com estas máquinas. No entanto, a instalação destes equipamentos é apenas uma etapa do PPRPS. Não há dúvidas quanto à sua relevância, porém para se atingir maior eficácia na prevenção de acidentes, medidas adicionais são necessárias. Toda empresa deve ter por escrito e fazer cumprir um procedimento seguro para a operação com prensas, de forma a garantir que todos saibam a maneira correta de trabalhar com tais máquinas. Um planejamento de manutenção adequado contribui para o bom funcionamento das prensas. A manutenção é uma atividade primordial para a segurança dos operadores e para o bom funcionamento dos equipamentos. Um plano de manutenção baseado na vida útil dos componentes tem importância fundamental para a segurança, podendo levar a substituição de elementos fundamentais na máquina e, por conseqüência, evitar a ocorrência de acidentes. Todo a atividade de manutenção deve ser documentada, constituindo-se assim um histórico que pode ser utilizado para a manutenção preditiva, além de fornecer elementos para a prevenção de acidentes. Os cuidados com a manutenção de uma máquina aumentam a sua vida útil e diminuem as probabilidades de interrupções acidentais de produção. (SENAI, 2006) Um estampo pode pesar dezenas de toneladas, portanto a movimentação e troca de ferramentas devem ser executadas por pessoal capacitado e habilitado, devendo haver procedimentos padrão para a realização destas atividades. Os estampos devem ser acondicionados em local apropriado, respeitando-se o limite de empilhamento. Quando utilizarem-se descansos para ferramenta, estes devem ser confeccionados em polímero que não sejam projetados para fora em caso de o colocador de ferramentas esquecer de retirá-lo ao preparar a máquina e acioná-la.

59 59 A Mercedes-Benz do Brasil utiliza descansos confeccionados em tecamide, que são esmagados, não projetando fagulhas quando prensados. (Figura 4.1) Figura 4.1: Calços de descanso (MERCEDES -BENZ DO BRASIL, 2007) Essas medidas adicionais devem ser implementadas de acordo com a análise dos riscos em cada empresa, adotando-se os procedimentos mais adequados ao processo produtivo. Todas as medidas para a prevenção de acidentes envolvem responsabilidades. O PPRPS, no texto da convenção estabelece as responsabilidades que envolvem o fabricante de prensas e equipamentos similares, o empregador e o empregado. Para o fabricante de prensa saber, no dia-a-dia, qual o uso destinado do equipamento adquirido, é praticamente impossível, devido a grande versatilidade de aplicações. Porém, fica estabelecido ao fabricante: fabricar produtos seguros e de qualidade; esclarecer o comprador sobre quais dispositivos e acessórios de segurança possíveis de serem colocados em cada equipamento; estabelecer um largo coeficiente de segurança em seus produtos; prestar todas as informações técnicas do produto ao comprador. (SENAI, 2006) e, no texto da Convenção Coletiva: