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Manual de trabajo TP 250
Con CD-ROM
Festo Didactic
567267 es
Seguridad en sistemas neumáticos
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m
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1V3 1V4
Referencia: 567267
Datos actualizados en: 06/2012
Autores: Ralph-Christoph Weber, Erwin Orendi
Artes gráficas: Ralph-Christoph Weber
Maquetación: 06/2012, Ralph-Christoph Weber
© Festo Didactic GmbH & Co. KG, D-73770 Denkendorf, Alemania, 2013
Internet: www.festo-didactic.com
E-mail: [email protected]
El comprador adquiere un derecho de utilización limitado sencillo, no excluyente, sin limitación en el
tiempo, aunque limitado geográficamente a la utilización en su lugar / su sede.
El comprador tiene el derecho de utilizar el contenido de la obra con fines de capacitación de los empleados
de su empresa, así como el derecho de copiar partes del contenido con el propósito de crear material
didáctico propio a utilizar durante los cursos de capacitación de sus empleados localmente en su propia
empresa, aunque siempre indicando la fuente. En el caso de escuelas / universidades y centros de
formación profesional, el derecho de utilización aquí definido también se aplica a los escolares,
participantes en cursos y estudiantes de la institución receptora.
En todos los casos se excluye el derecho de publicación, así como la inclusión y utilización en Intranet e
Internet o en plataformas LMS y bases de datos (por ejemplo, Moodle), que permitirían el acceso a una
cantidad no definida de usuarios que no pertenecen al lugar del comprador.
Los derechos de entrega a terceros, multicopiado, procesamiento, traducción, microfilmación, traslado,
inclusión en otros documentos y procesamiento por medios electrónicos requieren de la autorización previa
y explícita de Festo Didactic GmbH & Co. KG.
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567267 III
Contenido
Utilización debida ________________________________________________________________________ V
Prólogo ________________________________________________________________________________ VII
Introducción _____________________________________________________________________________ IX
Indicaciones de seguridad y utilización _______________________________________________________X
Equipo didáctico: Seguridad en sistemas neumáticos (TP 250) __________________________________ XII
Objetivos didácticos ______________________________________________________________________ XIII
Atribución de los ejercicios en función de objetivos didácticos ___________________________________ XIV
Equipo didáctico _________________________________________________________________________ XVI
Atribución de componentes y ejercicios en función de los objetivos didácticos. Seguridad en sistemas
neumáticos. ____________________________________________________________________________ XIX
Informaciones para el instructor ____________________________________________________________ XX
Ejercicios y soluciones
Ejercicio 1: Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora _____________ 1
Ejercicio 2: Reducción de la fuerza ____________________________________________________________ 9
Ejercicio 3: Reducción de la velocidad _______________________________________________________ 15
Ejercicio 4: Instalar una función de PARADA DE EMERGENCIA ____________________________________ 19
Ejercicio 5: Interrupción y recuperación de la alimentación de aire comprimido ______________________ 25
Ejercicio 6: Interrupción y recuperación de la alimentación de energía eléctrica ______________________ 31
Ejercicio 7: Sobrecarga y diagnóstico ________________________________________________________ 37
Ejercicio 8: Montaje de una tapa protectora y utilización de una unidad de relés de seguridad
para controlar una puerta _________________________________________________________________ 43
Ejecicio opcional: Control con Siemens LOGO! _________________________________________________ 51
Ejercicios y hojas de trabajo
Ejercicio 1: Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora _____________ 1
Ejercicio 2: Reducción de la fuerza ____________________________________________________________ 9
Ejercicio 3: Reducción de la velocidad _______________________________________________________ 15
Ejercicio 4: Instalar una función de PARADA DE EMERGENCIA ____________________________________ 19
Ejercicio 5: Interrupción y recuperación de la alimentación de aire comprimido ______________________ 25
Ejercicio 6: Interrupción y recuperación de la alimentación de energía eléctrica ______________________ 31
Ejercicio 7: Sobrecarga y diagnóstico ________________________________________________________ 37
Ejercicio 8: Montaje de una tapa protectora y utilización de una unidad de relés de seguridad
para controlar una puerta _________________________________________________________________ 43
IV © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567267
Fundamentos: Seguridad en sistemas neumáticos
Seguridad ______________________________________________________________________________ I -3
Cálculo de componentes de sistemas ________________________________________________________ I -7
Tipos de funcionamiento _________________________________________________________________ I -11
Configuración segura de un sistema de elevación de paquetes __________________________________ I -13
Medidas técnicas de seguridad ____________________________________________________________ I -17
PARADA DE EMERGENCIA ________________________________________________________________ I -49
Relé de seguridad ______________________________________________________________________ I -53
Sistemas de protección __________________________________________________________________ I -55
Sugerencias de seguridad básicas aplicables a sistemas neumáticos _____________________________ I -59
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567267 V
Utilización debida
El conjunto didáctico «Seguridad en sistemas neumáticos» deberá utilizarse únicamente cumpliendo las
siguientes condiciones:
Utilización apropiada y convenida en cursos de formación y perfeccionamiento profesional
Utilización en perfecto estado técnico
Los componentes del conjunto didáctico cuentan con la tecnología más avanzada actualmente disponible y
cumplen las normas de seguridad. A pesar de ello, si se utilizan indebidamente, es posible que surjan
peligros que pueden afectar al usuario o a terceros o, también, provocar daños en el sistema.
El sistema para la enseñanza de Festo Didactic ha sido concebido exclusivamente para la formación y el
perfeccionamiento profesional en materia de sistemas y técnicas de automatización industrial. La empresa
u organismo encargados de impartir las clases y/o los instructores deben velar por que los
estudiantes/aprendices respeten las indicaciones de seguridad que se describen en el presente manual.
Festo Didactic excluye cualquier responsabilidad por lesiones sufridas por el instructor, por la empresa u
organismo que ofrece los cursos y/o por terceros, si la utilización del presente conjunto de aparatos se
realiza con propósitos que no son de instrucción, a menos que Festo Didactic haya ocasionado dichos daños
premeditadamente o con extrema negligencia.
VI © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567267
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567267 VII
Prólogo
El sistema de enseñanza en materia de sistemas y técnica de automatización industrial de Festo se rige por
diversos planes de estudios y exigencias que plantean las profesiones correspondientes. En consecuencia,
los equipos didácticos están clasificados según los siguientes criterios:
Conjuntos didácticos de orientación tecnológica
Mecatrónica y automatización de procesos de fabricación
Automatización de procesos continuos y técnica de regulación
Robótica móvil
Equipos didácticos híbridos
El sistema para enseñanza de la técnica de automatización se actualiza y amplía regularmente, a la par que
avanzan los métodos utilizados en el sector didáctico y se introducen nuevas tecnologías en el sector
industrial.
Los equipos didácticos técnicos abordan los siguientes temas: neumática, electroneumática, hidráulica,
electrohidráulica, hidráulica proporcional, controles lógicos programables, sensores, electrotecnia,
electrónica y actuadores eléctricos.
Los equipos didácticos tienen una estructura modular, por lo que es posible dedicarse a aplicaciones que
rebasan lo previsto por cada uno de los equipos didácticos individuales. Por ejemplo, es posible trabajar
con controles lógicos programables para actuadores neumáticos, hidráulicos y eléctricos.
VIII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567267
Todos los conjuntos didácticos incluyen lo siguiente:
Hardware (equipos técnicos)
Material didáctico
Seminarios
Hardware (equipos técnicos)
El hardware incluye componentes y equipos industriales que han sido adaptados para fines didácticos. La
selección de componentes de los equipos didácticos y su ejecución se realiza específicamente según los
proyectos previstos para cada nivel.
Material didáctico
Los medios relacionados con cada tema se clasifican en teachware (material didáctico) y software. El
«teachware» orientado hacia la práctica, incluye lo siguiente:
Libros técnicos y libros de enseñanza (publicaciones estándar para la adquisición de conocimientos de
carácter fundamental).
Manuales de trabajo (con ejercicios prácticos, informaciones complementarias y soluciones modelo)
Diccionarios, manuales, publicaciones técnicas (profundizan los temas técnicos)
Transparencias para proyección y vídeos (para crear un entorno de estudio ilustrativo y activo)
Pósters (para la representación esquematizada de temas técnicos)
El software incluye programas para las siguientes aplicaciones:
Programas didácticos digitales (temas de estudio preparados didácticamente, aprovechando diversos
medios digitalizados)
Software de simulación
Software de visualización
Software para la captación de datos de medición
Software para diseño de proyectos y construcción
Software de programación para controles lógicos programables
Los medios de estudio y enseñanza se ofrecen en varios idiomas. Fueron concebidos para la utilización en
clase, aunque también son apropiados para el estudio autodidacta.
Seminarios
Los contenidos que se abordan mediante los equipos didácticos se completan mediante una amplia oferta
de seminarios para la formación y el perfeccionamiento profesional.
¿Tiene alguna sugerencia o desea expresar una crítica en relación con el presente manual?
Envíe un e-mail a: [email protected]
Los autores y Festo Didactic están interesados en conocer su opinión.
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567267 IX
Introducción
El presente manual de trabajo forma parte del sistema para la enseñanza en materia de sistemas y técnica
de automatización industrial de Festo Didactic GmbH & Co. KG. El sistema constituye una sólida base para la
formación y el perfeccionamiento profesional de carácter práctico. El equipo didáctico «Seguridad en
sistemas neumáticos» TP 250 aborda los siguientes temas:
Circuitos neumáticos de seguridad
Circuitos eléctricos de seguridad
Utilización de una unidad de relés de seguridad de seguridad
Utilización de una puerta de protección
El manual de trabajo del equipo de trabajo «Seguridad en sistemas neumáticos» TP 250 ofrece una
introducción al tema de la seguridad de máquinas. Principalmente se ofrecen informaciones sobre circuitos
neumáticos y eléctricos básicos destinados a aumentar la seguridad de sistemas de control
electroneumáticos. Para resolver las tareas debe disponerse de un puesto de trabajo de laboratorio
Learnline con alimentación de aire comprimido y con una unidad de alimentación eléctrica de 24 V.
Para utilizar el conjunto complementario TP 250 se necesitan diversos componentes del conjunto de
equipos TP 101 (Fundamentos de la neumática) y, también, componentes del equipo didáctico TP 201
(Fundamentos de la electroneumática).
Con el equipo didáctico TP 250 pueden montarse los sistemas necesarios para resolver las ocho tareas
relacionadas con la seguridad en la parte neumática de una plataforma elevadora y con el uso de unidades
de relés de seguridad. Las informaciones básicas necesarias están incluidas en la parte teórica del presente
manual de trabajo.
X © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567267
Indicaciones de seguridad y utilización
Informaciones generales
Los estudiantes únicamente podrán trabajar con los equipos en presencia de un instructor.
Lea detenidamente las hojas de datos correspondientes a cada uno de los elementos y, especialmente,
respete las respectivas indicaciones de seguridad.
Parte mecánica
Monte todos los componentes fijamente sobre la placa perfilada.
Los detectores de posiciones finales no deberán accionarse frontalmente.
¡Peligro de accidente durante la localización de fallos!
Para accionar los detectores de posiciones finales, utilice una herramienta (por ejemplo, un
destornillador).
Manipule los componentes de la estación únicamente si está desconectada.
Sistema eléctrico
Las conexiones eléctricas únicamente deberán conectarse y desconectarse sin tensión.
Utilizar únicamente cables provistos de conectores de seguridad.
Únicamente deberá utilizarse baja tensión (de máximo 24 V DC).
Neumática
No deberá superarse la presión máxima admisible de 600 kPa (6 bar).
Únicamente conectar el aire comprimido después de haber montado y fijado correctamente todos los
tubos flexibles.
No desacoplar tubos flexibles mientras el sistema esté bajo presión.
¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido!
Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado.
¡Peligro de accidente por tubos sueltos bajo presión!
– Si es posible, utilice tubos cortos.
– Utilice gafas de protección.
– Si se suelta un tubo bajo presión, proceda de la siguiente manera:
Desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.
Montaje del sistema neumático:
Establezca las conexiones utilizando tubos flexibles de 4 ó 5 milímetros de diámetro exterior.
Introduzca los tubos flexibles hasta el tope de las conexiones enchufables.
Antes de desmontar los tubos flexibles, deberá desconectarse la alimentación de aire comprimido.
Desmontaje del sistema neumático:
Presione el anillo de desbloqueo de color azul y retire el tubo flexible.
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567267 XI
Las placas de montaje de los equipos están dotadas con las variantes de fijación A, B o C:
Variante A, sistema de retención por encastre
Para componentes ligeros, no sometidos a cargas (por ejemplo, válvulas de vías). Los componentes se
montan grapándolos simplemente en las ranuras de panel perfilado. Para desmontar los componentes debe
accionarse la leva azul.
Variante B, sistema giratorio
Componentes medianamente pesados sometidos a cargas bajas (por ejemplo, actuadores). Estos
componentes se sujetan al panel perfilado mediante tornillos con cabeza de martillo. Para sujetar o soltar
los componentes se utilizan las tuercas moleteadas de color azul.
Variante C, sistema atornillado
Para componentes que soportan cargas altas o componentes que no se retiran con frecuencia del panel
perfilado (por ejemplo, válvula de cierre con unidad de filtro y regulador). Estos componentes se fijan
mediante tornillos de cabeza cilíndrica y tuercas en T.
Deberán tenerse en cuenta las indicaciones incluidas sobre cada componente en las hojas de datos.
Para evaluar el funcionamiento de los sistemas de control, se necesita un cronómetro. El cronómetro es
necesario para lo siguiente:
Ajustar las válvulas reguladoras de tal manera que el tiempo de los movimientos de los cilindros
coincida con los valores nominales previamente definidos.
Ajustar el retardo de la reacción de las válvulas.
XII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567267
Equipo didáctico: Seguridad en sistemas neumáticos (TP 250)
El equipo didáctico TP 250 incluye una gran cantidad de material didáctico. Esta parte del equipo didáctico
TP 250 aborda el tema de la técnica de seguridad.
Componentes principales del TP 250
Mesa de trabajo fija con panel perfilado de Festo Didactic
Compresor (230 V, 0,55 kW, máximo 800 kPa = 8 bar)
Conjuntos de elementos o componentes individuales (por ejemplo, cilindros, válvulas de vías,
contadores incrementales, módulos paso a paso, elementos lógicos, detectores neumáticos)
Material didáctico opcional (por ejemplo, indicadores ópticos, válvula de 5/3 vías, cargas que aplican
fuerzas de tracción/compresión)
Modelos prácticos
Instalaciones de laboratorio completas
Material didáctico
El material didáctico del equipo didáctico TP 250 incluye un manual de trabajo. El manual de trabajo incluye
las soluciones correspondientes a cada una de las 8 tareas, las hojas de trabajo de la colección de ejercicios
y un CD-ROM. El manual de ejercicios incluye un juego de hojas de trabajo para cada uno de los ejercicios.
El equipo didáctico se entrega con hojas de datos correspondientes a los componentes del hardware.
Material didáctico
Manuales de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática, Manual de estudio
Manuales de trabajo Seguridad en sistemas neumáticos
«Teachware» opcional Software de simulación FluidSIM® Neumática / Curso en la red WBT Técnica de seguridad
Seminarios
SEP-PILZ Diseño de máquinas y equipos neumáticos y eléctricos seguros
P141 Circuitos seguros para los técnicos de mantenimiento y reparación
SAFETY-AL Circuitos neumáticos y electroneumáticos de relevancia para la seguridad. Informaciones para la
formación profesional
SAFETY2 La seguridad en la neumática y en la electroneumática. Informaciones para diseñadores de máquinas.
SAFETY3 Cálculo de circuitos de seguridad según DIN EN ISO 13 849-1 con software SISTEMA
Las fechas y lugares de los seminarios, así como los precios de los cursos constan en el folleto actualizado
del plan de seminarios.
Los materiales didácticos disponibles constan en los catálogos y en Internet. Los equipos didácticos de la
tecnología de la automatización industrial se actualizan y amplían constantemente. Los juegos de
transparencias, las películas, los CD-ROM y DVD y los manuales se ofrecen en diversos idiomas.
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567267 XIII
Objetivos didácticos
Objetivos didácticos
El estudiante podrá seleccionar las normas más importantes relacionadas con la seguridad de una
máquina.
El estudiante podrá evaluar los riesgos que alberga una máquina sencilla.
El estudiante podrá realizar el montaje y la puesta en funcionamiento de una plataforma elevadora.
El estudiante podrá reconocer las zonas de peligro de la plataforma elevadora y podrá incluirlas en el
esquema de situación.
El estudiante podrá reducir los riesgos de una plataforma elevadora.
El estudiante podrá configurar la plataforma elevadora de tal manera que sus movimientos de ascenso
y descenso sean óptimos y seguros.
El estudiante sabrá cómo evitar que las medidas de seguridad adoptadas por él sean manipuladas por
terceros.
El estudiante sabrá cómo reducir los riesgos disminuyendo la velocidad.
El estudiante podrá indicar cuáles son las posibles desventajas de la plataforma elevadora.
El estudiante sabrá qué cambios son necesarios en la plataforma elevadora, podrá llevarlos a cabo y,
además, sabrá cómo obtener un ajuste óptimo.
El estudiante podrá elegir la función de PARADA DE EMERGENCIA más apropiada para la plataforma
elevadora.
El estudiante conocerá las diferentes posibilidades que existen para obtener la función de PARADA DE
EMERGENCIA.
El estudiante podrá instalar una función de PARADA DE EMERGENCIA neumática de dos canales.
El estudiante podrá integrar un pulsador de seguridad en un circuito de control eléctrico.
El estudiante podrá poner en marcha nuevamente el sistema.
El estudiante podrá identificar el estado de PARADA DE EMERGENCIA de una máquina.
El estudiante sabrá cómo debe comportarse un sistema si se produce una interrupción de la
alimentación de aire comprimido.
El estudiante sabrá utilizar sensores de presión para controlar fallos de presión.
El estudiante sabrá cómo volver a conectar la alimentación de aire comprimido de manera segura.
El estudiante sabrá cómo debe comportarse el sistema si se produce una interrupción de la
alimentación de energía eléctrica.
El estudiante sabrá cómo utilizar las válvulas apropiadas para que el sistema asuma un estado seguro
en el caso de una PARADA DE EMERGENCIA.
El estudiante sabrá cómo utilizar una unidad de relés de seguridad y conocerá su funcionamiento.
El estudiante podrá identificar el estado de funcionamiento de una plataforma elevadora.
El estudiante será capaz de advertir una sobrecarga vigilando el estado del sistema.
El estudiante podrá adoptar las medidas apropiadas para eliminar la causa de una sobrecarga.
El estudiante sabrá qué medidas adicionales adoptar para activa una PARADA DE EMERGENCIA.
El estudiante podrá mejorar el nivel de rendimiento de la plataforma elevadora aumentando la
capacidad de diagnóstico.
El estudiante podrá incluir componentes adicionales con el fin de aumentar la seguridad del sistema.
El estudiante sabrá qué medidas adicionales adoptar para activa una PARADA DE EMERGENCIA.
XIV © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567267
Atribución de los ejercicios en función de objetivos didácticos
Ejercicio 1 2 3 4 5 6 7 8
Objetivo didáctico
El estudiante podrá seleccionar las normas más importantes
relacionadas con la seguridad de una máquina. •
El estudiante podrá evaluar los riesgos que alberga una
máquina sencilla. •
El estudiante podrá realizar el montaje y la puesta en
funcionamiento de una plataforma elevadora. •
El estudiante podrá reconocer las zonas de peligro de la
plataforma elevadora y podrá incluirlas en el esquema de
situación.
•
El estudiante podrá reducir los riesgos de una plataforma
elevadora. •
El estudiante podrá configurar la plataforma elevadora de tal
manera que sus movimientos de ascenso y descenso sean
óptimos y seguros.
•
El estudiante sabrá cómo evitar que las medidas de seguridad
adoptadas por él sean manipuladas por terceros. •
El estudiante sabrá cómo reducir los riesgos disminuyendo la
velocidad. •
El estudiante podrá indicar cuáles son las posibles desventajas
de la plataforma elevadora. •
El estudiante sabrá qué cambios son necesarios en la
plataforma elevadora, podrá llevarlos a cabo y, además, sabrá
cómo obtener un ajuste óptimo.
•
El estudiante podrá elegir la función de PARADA DE
EMERGENCIA más apropiada para la plataforma elevadora. •
El estudiante conocerá las diferentes posibilidades que existen
para obtener la función de PARADA DE EMERGENCIA. •
El estudiante podrá instalar una función de PARADA DE
EMERGENCIA neumática de dos canales. •
El estudiante podrá integrar un pulsador de seguridad en un
circuito de control eléctrico. •
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567267 XV
Ejercicio 1 2 3 4 5 6 7 8
Objetivo didáctico
El estudiante podrá poner en marcha nuevamente el sistema. •
El estudiante podrá identificar el estado de PARADA DE
EMERGENCIA de una máquina. •
El estudiante sabrá cómo debe comportarse un sistema si se
produce una interrupción de la alimentación de aire
comprimido.
•
El estudiante sabrá utilizar sensores de presión para controlar
fallos de presión. •
El estudiante sabrá cómo volver a conectar la alimentación de
aire comprimido de manera segura. •
El estudiante sabrá cómo debe comportarse el sistema si se
produce una interrupción de la alimentación de energía
eléctrica.
•
El estudiante sabrá cómo utilizar las válvulas apropiadas para
que el sistema asuma un estado seguro en el caso de una
PARADA DE EMERGENCIA.
•
El estudiante sabrá cómo utilizar una unidad de relés de
seguridad y conocerá su funcionamiento. •
El estudiante podrá identificar el estado de funcionamiento de
una plataforma elevadora. •
El estudiante será capaz de advertir una sobrecarga vigilando el
estado del sistema. •
El estudiante podrá adoptar las medidas apropiadas para
eliminar la causa de una sobrecarga. •
El estudiante podrá incluir componentes adicionales con el fin
de aumentar la seguridad del sistema. •
El estudiante sabrá qué medidas adicionales adoptar para
activa una PARADA DE EMERGENCIA. •
XVI © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567267
Equipo didáctico
El manual de trabajo «Seguridad en sistemas neumáticos» permite adquirir conocimientos sobre la forma
de mejorar el nivel de seguridad mediante circuitos neumáticos, utilizando componentes neumáticos
especiales, recurriendo a unidades de relés de seguridad y efectuando el montaje de una puerta de
protección.
El equipo didáctico «Seguridad en sistemas neumáticos» TP 250 incluye los componentes necesarios para
alcanzar los objetivos didácticos definidos. Para efectuar el montaje de los circuitos se necesitan los
componentes incluidos en el equipo didáctico TP 101 y TP 201 y, además, un puesto de trabajo de
laboratorio Learnline.
Equipo didáctico TP 250 «Seguridad en sistemas neumáticos», referencia 567264
Componente Referencia Cantidad
Acumulador de aire comprimido de 0,1 l 573281 1
Válvula con función antirretorno desbloqueable 540715 2
Electroválvula de 5/3 vías, normalmente cerrada 567201 1
Válvula antirretorno 153462 1
Peso de 2 kg para cilindros 572778 1
Tapa protectora de cilindros 572777 1
Indicador de modo de funcionamiento 567263 1
Pulsador de seguridad 567261 1
Unidad de relés de seguridad para PARADA DE EMERGENCIA y para la puerta de protección 567262 1
Equipo didáctico «Nivel básico de electroneumática» TP 201, referencia 540712
Componente Referencia Cantidad
Unidad de entrada de señales eléctricas 162242 1
Relé triple 162241 2
Detector eléctrico de posiciones finales, accionamiento desde la izquierda 183322 1
Detector eléctrico de posiciones finales, accionamiento desde la derecha 183345 1
2 electroválvulas de 3/2 vías con LED, normalmente cerradas 567198 1
Electroválvula de 5/2 vías con LED 567199 1
Sensor de presión con indicador 572745 1
Válvula de estrangulación y antirretorno 193967 1
Cilindro de doble efecto 152888 1
Detector de posición electrónico con elemento para el montaje en cilindros 540695 2
Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador 540691 1
Bloque distribuidor 152896 1
Tubo flexible 4 x 0,75, color plateado, 10 m 151496 1
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567267 XVII
Componentes necesarios del equipo didáctico del nivel básico de neumática TP 101, referencia
540710
Componente Referencia Cantidad
Válvula reguladora con manómetro 539756 1
XVIII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567267
Símbolos de los componentes
Componente Símbolo gráfico
Válvula con función antirretorno desbloqueable 2
1 21
Electroválvula de 5/3 vías, normalmente cerrada
Válvula antirretorno
Peso de 2 kg para cilindros
m
Indicador de modo de funcionamiento
+ + ++ + +
PRD PYE PGN
Pulsador de seguridad
Unidad de relés de seguridad para PARADA DE
EMERGENCIA y para la puerta de protección
S11 S12 S21 S22 13 23 33 41
S34 Y32 14 24 34 42
Input Input K1
Reset/Start K2
Acumulador de aire comprimido de 0,1 l
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567267 XIX
Atribución de componentes y ejercicios en función de los objetivos
didácticos.
Ejercicio 1 2 3 4 5 6 7 8
Cilindro de doble efecto 1 1 1 1 1 1 1 1
Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador 1 1 1 1 1 1 1 1
Peso, 2 kg para cilindro 1 1 1 1 1 1 1 1
Bloque distribuidor 1 1 1 1 1 1 1 1
Detector de posición electrónico con elemento para el montaje
en cilindros 2 2 2 2 2 2 2 2
Unidad de entrada de señales eléctricas 1 1 1 1 1 1 1 1
Relé triple 1 1 1 2 2 2 2 2
Electroválvula de 5/2 vías con LED 1 1 1
Válvula reguladora con manómetro 1 1 1 1 1 1 1
Válvula de estrangulación y antirretorno 2 2 2 2 2 2
Válvula con función antirretorno desbloqueable 2 2 2 2 2
2 electroválvulas de 3/2 vías con LED, normalmente cerradas 1 1 1 1 1
Electroválvula de 5/3 vías, normalmente cerrada 1 1 1 1 1
Pulsador de seguridad 1 1 1 1
Sensor de presión con indicador 1 1 1 1
Acumulador de aire comprimido de 0,1 l 1 1 1 1
Válvula antirretorno 1 1 1 1
Unidad de relés de seguridad 1 1 1
Tapa protectora de cilindros 1
Detector eléctrico de posiciones finales, accionamiento desde
la izquierda 1
Detector eléctrico de posiciones finales, accionamiento desde
la derecha 1
Indicación de los modos de funcionamiento 1 1 1
XX © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567267
Informaciones para el instructor
Objetivos didácticos
La meta didáctica general del presente manual de trabajo consiste en aumentar gradualmente el nivel de
seguridad de un sistema electroneumático. Los estudiantes podrán adquirir estos conocimientos
aprendiendo la teoría y montando circuitos reales. La interacción directa entre la teoría y la práctica asegura
un rápido y sostenible progreso de los estudios. Los objetivos detallados constan en la lista anterior
correspondiente. Los objetivos didácticos concretos e individuales están relacionados con cada ejercicio
específico.
Duración aproximada
El tiempo necesario para desarrollar los ejercicios depende de los conocimientos previos de los alumnos.
Cada tarea deberá resolverse en aproximadamente una hora o en una hora y media.
Componentes del equipo didáctico
El manual de trabajo y los componentes se corresponden. Para resolver las tareas se necesitan los
componentes incluidos en los equipos didácticos TP 101, TP 201 y TP 250.
Las normas
En el presente manual de trabajo se aplican las siguientes normas:
DIN EN ISO 12 100 Seguridad de máquinas
DIN EN 983 Criterios de técnica de seguridad que deben cumplir equipos o partes de equipos
que funcionan con fluidos. Parte neumática.
DIN EN 1037 Evitar arranques imprevistos
DIN EN ISO 13 849-1 Partes de sistemas de control relacionadas con la seguridad. Criterios generales
de configuración.
Identificacion de las soluciones
Los textos con las soluciones y las informaciones complementarias en las representaciones gráficas
aparecen en color rojo.
Identificaciones utilizadas en las hojas de trabajo
Las partes que deben completarse en los textos aparecen marcadas con líneas o con celdas sombreadas en
las tablas.
Las gráficas que deben completarse están identificadas mediante un fondo matricial.
Sugerencias para las clases
Los esquemas que muestran las soluciones de las tareas están disponibles en formato PDF en el CD-ROM,
en la carpeta «Esquemas». Se ofrecen esquemas más detallados en formato DIN A3 para su lectura más
sencilla. Estos esquemas muestran las tareas para los estudiantes y las tareas y sus soluciones para los
instructores.
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567267 1
Ejercicio 1
Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma
elevadora
Objetivos didácticos
Una vez realizado este ejercicio, habrá adquirido los conocimientos que se indican a continuación y, por lo
tanto, habrá alcanzado las metas didácticas correspondientes:
Podrá seleccionar las normas más importantes relacionadas con la seguridad de una máquina.
Podrá evaluar los riesgos que alberga una máquina sencilla.
Podrá realizar el montaje y la puesta en funcionamiento de una plataforma elevadora.
Podrá reconocer las zonas de peligro de la plataforma elevadora y podrá incluirlas en el esquema de
situación.
Descripción de la tarea a resolver
Montaje, puesta en funcionamiento y análisis de una plataforma elevadora. Conseguir que su
funcionamiento sea seguro. Considerando que la plataforma elevadora se utilizará en una línea de
producción, usted tiene la obligación de analizarla considerando las normas de seguridad y, a continuación,
deberá minimizar los peligros.
Esquema de situación
Plataforma elevadora
Ejercicio 1 – Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora
2 © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567267
Condiciones generales
• Para resolver la tarea se dispone de los equipos didácticos TP250 y TP201 y, además, de un carro de
laboratorio provisto de un panel de prácticas perfilado.
Tareas a resolver
1. Seleccione las normas que abordan el tema de técnicas de seguridad y de principios de seguridad.
2. Efectúe el montaje de la plataforma elevadora y póngala en funcionamiento.
3. Lleve a cabo el análisis de riesgos del equipo.
4. Determine las posibilidades técnicas existentes para reducir los peligros que alberga la máquina.
Ejercicio 1 – Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567267 3
1. Selección de normas relacionadas con la técnica de seguridad
a) Seleccione las normas válidas para máquinas. Marque con una cruz las normas correspondientes.
Norma aplicable
DIN EN 60617, parte 5
DIN ISO 13849, parte 1
DIN ISO 13849, parte 2
DIN ISO 1219, parte 1
DIN ISO 414
Ejercicio 1 – Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora
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2. Montaje y puesta en funcionamiento de la plataforma elevadora
a) Efectúe el montaje del sistema de acuerdo con los siguientes esquemas de distribución.
4 2
315
m
1A1
1V1
1M1 1M2
1B1
1B2
Esquema de distribución neumático
Esquema de distribución eléctrico
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Importante
Monte el cilindro y el peso en una de las columnas verticales.
Tenga en cuenta que a la derecha del cilindro debe haber una ranura adicional para el montaje de los
componentes adicionales necesarios.
b) Ponga en funcionamiento la plataforma elevadora y describa las secuencias.
Al presionar el pulsador S1, la electroválvula 1V1 abre el paso desde 1 hacia 4. Se aplica presión en el
lado del émbolo del cilindro de doble efecto y el vástago avanza.
Al presionar el pulsador S2, la electroválvula 1V1 abre el paso desde 1 hacia 2. Se aplica presión en el
lado del vástago del cilindro de doble efecto y el vástago retrocede.
Ejercicio 1 – Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora
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3. Análisis de riesgos de la plataforma elevadora
Analice el sistema que acaba de montar. Aplique criterios de relevancia para la seguridad. Para ello, incluya
el sistema montado por usted en el esquema de situación.
a) Apunte las zonas de la plataforma elevadora que albergan los mayores peligros.
El cilindro avanza y retrocede rápidamente y con máxima fuerza. Además, se pone en movimiento y se
detiene abruptamente. En estas circunstancias se obtienen fuerzas muy grandes que pueden provocar
lesiones si se accede a la zona de movimiento del cilindro. Los dos cantos de las cintas de transporte
constituyen una importante fuente de peligro.
Además, es posible que la pieza transportada se caiga debido a los movimientos abruptos que ejecuta
el cilindro.
b) ¿Qué peligros albergan las zonas de riesgo detectadas por usted? Apunte esos peligros y en la siguiente
gráfica incluya las zonas que albergan los mayores peligros para el operario o para la pieza a
transportar.
El operario puede sufrir lesiones si accede a la zona de movimiento de la plataforma elevadora.
Es posible que sus manos o dedos queden aprisionados entre la plataforma y la cinta de transporte.
La gran fuerza del cilindro puede ocasionar daños en la plataforma elevadora.
La gran fuerza puede ocasionar daños en el cilindro mismo, especialmente cuando alcanza sus
posiciones finales. El cilindro está expuesto a un gran desgaste.
Es posible que la pieza a transportar quede aprisionada entre la plataforma y la cinta de transporte y
que se dañe o destruya.
Los movimientos abruptos pueden dañar o destruir la pieza a transportar.
Zonas de peligro
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4. Selección de posibles medidas a reducir los peligros.
a) Tome nota de las posibles medidas que pueden adoptarse con el fin de reducir los peligros que alberga
la plataforma elevadora.
Posibles soluciones:
Reducir la fuerza del émbolo.
Reducir la velocidad del émbolo.
Evitar movimientos abruptos al inicio y al final del desplazamiento del cilindro.
Adoptar medidas para que el sistema asuma un estado seguro en caso de una interrupción de la
alimentación de energía eléctrica o neumática.
Modificar la construcción del sistema con el fin de aumentar su seguridad.
Ejercicio 1 – Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora
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Contenido
Ejercicios y hojas de trabajo
Ejercicio 1: Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora _____________ 1
Ejercicio 2: Reducción de la fuerza ____________________________________________________________ 9
Ejercicio 3: Reducción de la velocidad _______________________________________________________ 15
Ejercicio 4: Instalar una función de PARADA DE EMERGENCIA ____________________________________ 19
Ejercicio 5: Interrupción y recuperación de la alimentación de aire comprimido ______________________ 25
Ejercicio 6: Interrupción y recuperación de la alimentación de energía eléctrica ______________________ 31
Ejercicio 7: Sobrecarga y diagnóstico ________________________________________________________ 37
Ejercicio 8: Montaje de una tapa protectora y utilización de una unidad de relés de seguridad
para controlar una puerta _________________________________________________________________ 43
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Ejercicio 1
Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma
elevadora
Objetivos didácticos
Una vez realizado este ejercicio, habrá adquirido los conocimientos que se indican a continuación y, por lo
tanto, habrá alcanzado las metas didácticas correspondientes:
Podrá seleccionar las normas más importantes relacionadas con la seguridad de una máquina.
Podrá evaluar los riesgos que alberga una máquina sencilla.
Podrá realizar el montaje y la puesta en funcionamiento de una plataforma elevadora.
Podrá reconocer las zonas de peligro de la plataforma elevadora y podrá incluirlas en el esquema de
situación.
Descripción de la tarea a resolver
Montaje, puesta en funcionamiento y análisis de una plataforma elevadora. Conseguir que su
funcionamiento sea seguro. Considerando que la plataforma elevadora se utilizará en una línea de
producción, usted tiene la obligación de analizarla considerando las normas de seguridad y, a continuación,
deberá minimizar los peligros.
Esquema de situación
Plataforma elevadora
Ejercicio 1 – Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora
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Condiciones generales
• Para resolver la tarea se dispone de los equipos didácticos TP250 y TP201 y, además, de un carro de
laboratorio provisto de un panel de prácticas perfilado.
Tareas a resolver
1. Seleccione las normas que abordan el tema de técnicas de seguridad y de principios de seguridad.
2. Efectúe el montaje de la plataforma elevadora y póngala en funcionamiento.
3. Lleve a cabo el análisis de riesgos del equipo.
4. Determine las posibilidades técnicas existentes para reducir los peligros que alberga la máquina.
Ejercicio 1 – Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora
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1. Selección de normas relacionadas con la técnica de seguridad
a) Seleccione las normas válidas para máquinas. Marque con una cruz las normas correspondientes.
Norma aplicable
DIN EN 60617, parte 5
DIN ISO 13849, parte 1
DIN ISO 13849, parte 2
DIN ISO 1219, parte 1
DIN ISO 414
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2. Montaje y puesta en funcionamiento de la plataforma elevadora
a) Efectúe el montaje del sistema de acuerdo con los siguientes esquemas de distribución.
4 2
315
m
1A1
1V1
1M1 1M2
1B1
1B2
Esquema de distribución neumático
Esquema de distribución eléctrico
Ejercicio 1 – Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora
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Importante
Monte el cilindro y el peso en una de las columnas verticales.
Tenga en cuenta que a la derecha del cilindro debe haber una ranura adicional para el montaje de los
componentes adicionales necesarios.
b) Ponga en funcionamiento la plataforma elevadora y describa las secuencias.
Ejercicio 1 – Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora
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3. Análisis de riesgos de la plataforma elevadora
Analice el sistema que acaba de montar. Aplique criterios de relevancia para la seguridad. Para ello, incluya
el sistema montado por usted en el esquema de situación.
a) Apunte las zonas de la plataforma elevadora que albergan los mayores peligros.
b) ¿Qué peligros albergan las zonas de riesgo detectadas por usted? Apunte esos peligros y en la siguiente
gráfica incluya las zonas que albergan los mayores peligros para el operario o para la pieza a
transportar.
Zonas de peligro
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4. Selección de posibles medidas a reducir los peligros.
a) Tome nota de las posibles medidas que pueden adoptarse con el fin de reducir los peligros que alberga
la plataforma elevadora.
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© Festo Didactic GmbH & Co. KG 567267 I-1
Contenido
Seguridad en sistemas neumáticos
1 Seguridad _______________________________________________________________________ I-3
1.1 Seguridad en sistemas neumáticos ___________________________________________________ I-3
1.2 Normas relevantes para la seguridad _________________________________________________ I-4
2 Cálculo de componentes de sistemas ________________________________________________ I-6
2.1 Cálculo del cilindro ________________________________________________________________ I-7
2.2 Seleción de una válvula apropiada ___________________________________________________ I-9
3 Tipos de funcionamiento __________________________________________________________ I-10
3.1 Posición normal / paralización______________________________________________________ I-10
3.2 Funcionamiento normal ___________________________________________________________ I-10
3.3 Funcionamiento de puesta a punto y durante reparaciones ______________________________ I-10
3.4 Funcionamiento en modo de emergencia _____________________________________________ I-10
4 Configuración segura de un sistema de elevación de paquetes __________________________ I-11
4.1 Zonas peligrosas _________________________________________________________________ I-11
4.2 Análisis de riesgos _______________________________________________________________ I-12
4.3 Medidas de prevención de accidentes _______________________________________________ I-12
5 Medidas técnicas de seguridad ____________________________________________________ I-14
5.1 Reducir la velocidad ______________________________________________________________ I-14
5.2 Estrangulación del aire de alimentación ______________________________________________ I-16
5.3 Estrangulación del aire de escape ___________________________________________________ I-16
5.4 Estrangulación del aire de escape y del aire de alimentación _____________________________ I-17
5.5 Reducción de la presión ___________________________________________________________ I-19
5.6 Detener, mantener o bloquear un movimiento _________________________________________ I-22
5.7 Válvula distribuidora con centro cerrado _____________________________________________ I-22
5.8 Válvulas antirretorno desbloqueables _______________________________________________ I-23
5.9 Unidad de fijación ________________________________________________________________ I-27
5.10 Unidades de freno _______________________________________________________________ I-29
5.11 Bloqueo en los finales de carrera ___________________________________________________ I-30
5.12 Válvulas de cierre ________________________________________________________________ I-32
5.13 Funcionamiento bimanual _________________________________________________________ I-32
5.14 Escape _________________________________________________________________________ I-33
5.15 Alimentación ____________________________________________________________________ I-34
5.16 Ausencia de fuerza _______________________________________________________________ I-35
5.17 Invertir un movimiento ____________________________________________________________ I-38
5.18 Mantener la presión ______________________________________________________________ I-38
5.19 Protección contra manipulaciones indebidas, evitar movimientos imprevistos _______________ I-40
5.20 Sistemas lockout-tagout __________________________________________________________ I-41
Contenido
I-2 © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567267
6 PARADA DE EMERGENCIA _________________________________________________________ I-43
6.1 Definición de PARADA DE EMERGENCIA ______________________________________________ I-43
6.2 ¿Qué debe suceder cuando se activa la función de PARADA DE EMERGENCIA? _______________ I-44
7 Relé de seguridad _______________________________________________________________ I-46
8 Sistemas de protección ___________________________________________________________ I-48
8.1 Tipos de sistemas de protección ____________________________________________________ I-48
8.2 Sistemas optoelectrónicos de protección activa (rejillas ópticas y escáner de rayos láser) _____ I-49
8.3 Sistemas de cámaras de seguridad __________________________________________________ I-50
8.4 Alfombrillas de seguridad sensibles a la presión _______________________________________ I-50
9 Sugerencias de seguridad básicas aplicables a sistemas neumáticos _____________________ I-51
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1 Seguridad
1.1 Seguridad en sistemas neumáticos
En este curso se ofrecen informaciones sobre la configuración segura de circuitos neumáticos en una
máquina.
El aire comprimido es capaz de acumular mucha energía, y esa energía puede liberarse muy rápidamente.
En la neumática, el aire comprimido es el fluido que se encarga del funcionamiento de un sistema.
Considerando las considerables fuerzas que pueden surgir si los actuadores ejecutan movimientos a gran
velocidad, los sistemas neumáticos pueden ser muy peligrosos.
Por lo tanto es necesario que las máquinas se configuren de tal manera que las personas, los animales, los
bienes materiales y el entorno no sufran daños. La meta principal consiste en evitar que se produzcan daños
humanos y materiales de cualquier tipo. Deberán concebirse sistemas de protección de los siguientes tipos:
Protección de personas
Protección del medio ambiente
Protección frente a explosiones e incendios
Disminución de ruido
Seguridad de las máquinas
Todos los que se dedican a la fabricación de máquinas tienen necesariamente que resolver asuntos de
seguridad y, por lo tanto, deben conocer las normas correspondientes. Debe tenerse en cuenta que las
soluciones de seguridad, si son eficientes técnicamente, no tiene porqué ser una traba para la eficiencia
económica de los sistemas de producción. Todo lo contrario: pueden contribuir a una mayor economía y
estabilidad de la producción. En la UE existen diversas normas de seguridad que se rigen por metas de
seguridad. La directiva de máquinas de la UE describe las medidas que deben adoptarse para que la
seguridad sea una realidad. Esta directiva describe el análisis de riesgos y ofrece criterios para la evaluación
de riesgos de las máquinas. Se sobreentiende que no puede existir una solución técnica única y
estandarizada. El análisis y la evaluación de riesgos deben hacerse para cada máquina por separado,
considerando además sus posibles aplicaciones.
Seguridad
I-4 © Festo Didactic GmbH & Co. KG 567267
Si queremos entender lo que significa seguridad, tenemos efectuar un análisis detallado. Durante la fase de
desarrollo de una máquina suelen surgir preguntas como las siguientes:
¿Esta máquina aún es segura?
¿Esta máquina ya es insegura?
¿Es peligrosa esta máquina?
El problema consiste en que no existe una definición concluyente del concepto de seguridad. Todos los que
tienen que ver con máquinas puede tener su propia percepción de la seguridad. Un ejemplo:
La mayoría de los seres humanos mueren acostados en una cama. ¿Acaso podemos concluir por eso que las
camas son artefactos mortales o peligrosos? ¿Qué Sería recomendable evitar acostarse en una cama? Claro
está que este es un ejemplo extremo, pero si lo aplicamos a las máquinas, podemos constatar que bien es
posible establecer criterios compartidos por todos.
1.2 Normas relevantes para la seguridad
Aunque antes se dijo que existe el problema de la ausencia de una definición concluyente sobre lo que es la
seguridad, se han redactado normas que definen determinados niveles de seguridad.
Estas normas pueden clasificarse de la siguiente manera:
Tipo A: normas de seguridad fundamentales
DIN EN ISO 12100 (criterios generales de configuración de máquinas)
ISO 14121 (evaluación de riesgos)
DIN EN 4414 (reglas para la redacción y estructuración de seguridad en sistemas neumáticas y sus
componentes)
Tipo B1: aspectos relacionados con la seguridad
DIN EN 294 (seguridad de máquinas: distancias de seguridad para evitar el acceso a zonas de peligro
con las extremidades superiores)
DIN EN 349 (seguridad de máquinas: distancias mínimas para evitar el aprisionamiento de partes del
cuerpo humano)
DIN EN ISO 13849-1 (partes de sistemas de control que inciden en la seguridad. Parte 1: criterios
generales básicos)
DIN EN ISO 13849-2 (partes de sistemas de control que inciden en la seguridad. Parte 2: validación)
DIN EN 999 (disposición de dispositivos de protección considerando la velocidad del acercamiento de
partes del cuerpo humano)
DIN EN 1037 (protección contra arranque imprevisto)
DIN EN 60204 (equipamiento eléctrico de máquinas)
Seguridad
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Tipo B2: dispositivos de seguridad
DIN EN 1088 (sistemas de protección mediante bloqueo en combinación con sistemas de protección
mediante separación)
DIN EN 983 (criterios de técnica de seguridad que deben cumplir equipos o piezas de equipos que
funcionan con fluidos)
DIN EN 418 (sistemas de PARADA DE EMERGENCIA. Aspectos funcionales. Criterios generales de
configuración)
DIN EN ISO 574 (sistemas de mando bimanuales. Aspectos funcionales. Criterios generales de
configuración)
DIN EN 953 (dispositivos de separación. Requisitos generales)
DIN EN 61496 (sistemas de protección de funcionamiento sin contacto)
Normas tipo C para máquinas especiales
DIN EN 201 (máquinas de moldeo por inyección)
DIN EN 422 (máquinas de moldeo por soplado)
DIN EN 415 (seguridad de máquinas de envasado y embalaje)
DIN EN 692 (prensas mecánicas)
DIN EN 848 (seguridad de máquinas de corte de maderas)
DIN EN 12417 (máquinas herramienta. Seguridad: estaciones de mecanizado)
DIN EN13736 (prensas neumáticas)
DIN EN 14070 (seguridad de máquinas herramienta, de máquinas de transporte de piezas, de máquinas
de finalidad única y de máquinas especiales)
Criterios fundamentales generales de seguridad en la neumática: EN ISO 13849-2
Utilización de materiales apropiados
Cálculo y configuración correctos
Separación de energías (se admiten excepciones)
Limitación de presión
Limitación de velocidades de de parámetros similares
Medidas que evitan movimientos imprevistos
Resistencias a las influencias del ambiente
