La sicurezza nei luoghi di lavoro è un tema centrale nei contesti di produzione. Esiste un impianto normativo articolato e in continua evoluzione che lo regola e che trova il proprio riferimento principale nella Direttiva Macchine e nel suo successivo aggiornamento del Nuovo Regolamento Macchine, in piena attuazione dal prossimo gennaio 2027.
La Direttiva impone al costruttore l’obbligo di verificare che la macchina soddisfi i requisiti essenziali di salute e sicurezza e di garantire l’applicazione delle norme armonizzate pubblicate nella Gazzetta Ufficiale dell’Unione Europea. Tali norme rappresentano uno strumento fondamentale per ottenere la presunzione di conformità e per guidare il progettista nell’adozione di soluzioni tecniche adeguate.
Le norme di sicurezza di tipo A, B e C
Il sistema normativo in ambito sicurezza si articola in norme di tipo A, B e C. Le prime definiscono i principi generali validi per tutte le macchine, come nel caso delle EN ISO 12100 ed EN ISO 14121, che introducono i concetti di analisi dei pericoli e valutazione del rischio.
Le norme di tipo B, tra cui spiccano la EN ISO 13849 e la IEC 62061, trattano aspetti specifici legati alla sicurezza delle parti dei sistemi di comando, introducendo parametri chiave come il Performance Level (PL) e il Safety Integrity Level (SIL).
Le norme di tipo C, quando disponibili, consentono invece di affrontare direttamente i requisiti di sicurezza per una specifica categoria di macchine.
La norma EN ISO 13849 e il calcolo del PL (Performance Level)
In assenza di norme di tipo C, la EN ISO 13849 rappresenta il principale riferimento per l’attuazione di una strategia strutturata di riduzione del rischio. La norma prevede la progettazione di parti dei sistemi di comando legate alla sicurezza (SRP/CS) in grado di svolgere funzioni quali l’arresto di emergenza, la prevenzione dell’avviamento inatteso o l’isolamento dell’energia. Per ciascuna funzione di sicurezza il progettista deve determinare il Performance Level richiesto (PLr), valutando la gravità della possibile lesione, la frequenza di esposizione al pericolo e la possibilità di evitarlo: a condizioni di rischio più elevate corrisponde un PLr più alto.
Il PL effettivamente raggiungibile viene poi calcolato sulla base di parametri quali MTTFd dei componenti, copertura diagnostica (DC), guasti di causa comune (CCF), struttura della funzione e conformità ai principi di sicurezza di base o ben provati. È attraverso questa analisi che si definiscono la categoria della funzione di sicurezza e il PL ottenuto, verificando che sia almeno pari al PLr richiesto.
In questo scenario si collocano i componenti di sicurezza di Metal Work, progettati per supportare il costruttore di macchine nel rispetto dei requisiti normativi e nell’integrazione efficace delle funzioni di sicurezza all’interno dei moderni sistemi di automazione industriale.
Valvole Serie 70 Safe Air
Tra i componenti di sicurezza proposti da Metal Work, un ruolo di primo piano è occupato dalla valvola di intercettazione e scarico derivata dalla collaudata Serie 70, una piattaforma nota per robustezza e affidabilità nel tempo.
A partire da questa base consolidata, il prodotto è stato ulteriormente sviluppato introducendo caratteristiche specifiche per le applicazioni safety, in particolare un sistema di diagnostica dello stato della valvola e, nelle versioni più evolute, un’architettura a doppio canale che garantisce la ridondanza funzionale.
Configurazione semplice
La configurazione più semplice nasce da una valvola 3/2 monostabile a comando elettropneumatico. In condizioni di riposo, con bobina non eccitata, l’alimentazione pneumatica (porta 1) è interrotta e l’utenza a valle (porta 2) viene messa a scarico; quando la bobina è eccitata, la valvola consente invece il collegamento tra le porte 1 e 2. Il ritorno in posizione di riposo, e quindi la messa a scarico del circuito, è affidato a una molla che riporta la spola nella posizione iniziale una volta disalimentata la bobina.
Versioni integrate con sensori a effetto Hall
In presenza di guasti meccanici o contaminazioni, può tuttavia verificarsi una condizione pericolosa: la spola potrebbe rimanere in posizione di azionamento anche a bobina diseccitata, mantenendo in pressione la linea pneumatica. Per intercettare questa anomalia, Metal Work ha integrato nella valvola un sensore ad effetto Hall che rileva direttamente la posizione della spola. Il principio è semplice ed efficace: a valvola disazionata il sensore è in stato ON, mentre a valvola azionata passa in stato OFF. La presenza del segnale OFF con bobina non alimentata costituisce quindi un chiaro indicatore di guasto, consentendo al sistema di controllo di intervenire tempestivamente.
Un ulteriore aspetto orientato alla sicurezza dell’operatore riguarda l’azionamento manuale montato sul comando elettrico, realizzato di tipo monostabile, così da ridurre i rischi durante le operazioni di manutenzione o messa a punto dell’impianto. Il sensore di posizione è disponibile sia in versione standard con cavo trifilare da 2,5 m – anche certificato ATEX – sia con connettore M8 e cavo da 300 mm, per adattarsi alle diverse esigenze applicative.
Versioni a doppio canale ridondante
La valvola singola è disponibile nelle taglie 1/8”, 1/4”, 3/8” e 1/2”, è classificata in categoria 2 secondo la EN ISO 13849 ed è idonea per l’impiego in circuiti di sicurezza fino a PL= “c”. Per applicazioni che richiedono livelli di sicurezza superiori, Metal Work propone una versione a doppio canale ridondante: due valvole serie 70 con spola monitorata sono montate in serie, in modo che la porta 2 della prima alimenti la porta 1 della seconda. In questa configurazione è sufficiente che una sola delle due valvole venga diseccitata per garantire la messa a scarico del circuito; anche in caso di spola bloccata su una valvola, l’altra assicura la funzione di sicurezza. I sensori di posizione consentono inoltre il monitoraggio continuo dello stato di entrambe le spole.
Anche la versione doppia è realizzata nelle stesse taglie, è classificata in categoria 4 secondo la EN ISO 13849 ed è idonea per circuiti di sicurezza fino a PL= “e”. Sia la valvola singola sia quella doppia sono corredate da attestato di esame volontario n° BVI-24-MAC-CV-0007 rilasciato da Bureau Veritas, a conferma della conformità ai requisiti della normativa EN ISO 13849.
Valvole Serie ISO 5599 Safe Air
Accanto alle soluzioni derivate dalla serie 70, Metal Work propone anche un’ulteriore tipologia di valvole di sicurezza sviluppata a partire dalle valvole conformi alla norma ISO 5599/1, in configurazione 5/2 monostabile.
Anche in questo caso il principio di funzionamento è stato adattato alle esigenze safety. In posizione di riposo la valvola collega la porta di alimentazione alla porta 2, mettendo a scarico la porta 4, mentre in posizione di azionamento l’alimentazione viene deviata verso la porta 4 con scarico della porta 2. Il ritorno in sicurezza è garantito da una molla, mentre un sensore ad effetto Hall monitora la posizione della spola, consentendo di rilevare eventuali anomalie qualora la valvola resti azionata a bobina diseccitata.
Versioni singole e a doppio canale
La versione singola, disponibile nelle tre taglie ISO 5599/1, è classificata in categoria 2 secondo la EN ISO 13849 ed è idonea per applicazioni fino a PL= “c”. Per requisiti più stringenti, anche in questo caso, è disponibile una versione ridondante a doppio canale, in categoria 4 e fino a PL= “e”, che assicura la messa a scarico del circuito anche in caso di guasto di una delle due valvole.
Entrambe le configurazioni sono corredate da attestato di esame volontario Bureau Veritas n° BVI-24-MAC-CV-0008, a conferma della conformità alla normativa EN ISO 13849.
Disponibile in diverse configurazioni, tutte basate sui gruppi ONE di tipo elettrico, ONE Safe Air è classificato come componente di categoria 4 secondo la EN ISO 13849 ed è idoneo per l’impiego in circuiti di sicurezza fino a PL= “e“. Anche questo prodotto è corredato da attestato di esame volontario n° BVI-24-MAC-CV-0009 rilasciato da Bureau Veritas.
Valvola a tre vie V3V Syntesi Safe Air
Un’ulteriore soluzione dedicata alla gestione sicura dell’energia pneumatica è rappresentata dalla V3V Syntesi SAFE AIR, una valvola a tre vie progettata specificamente per le operazioni di manutenzione e per tutte le situazioni in cui è necessario scaricare rapidamente e in modo controllato l’aria dall’impianto a valle. In posizione di chiusura, la valvola interrompe l’alimentazione e mette a scarico il circuito pneumatico, creando una condizione intrinsecamente sicura per l’operatore.
Diagnostica integrata
Anche in questo caso, Metal Work ha integrato un sistema di diagnostica che consente il monitoraggio continuo dello stato della valvola: un sensore induttivo rileva la posizione della spola, fornendo un segnale ON quando la valvola è disazionata e OFF quando è azionata. La presenza del segnale OFF con bobina diseccitata costituisce un chiaro indicatore di anomalia, permettendo al sistema di controllo di individuare tempestivamente eventuali guasti. Per ridurre ulteriormente i rischi durante le fasi di intervento sull’impianto, l’operatore manuale montato sul comando elettrico è realizzato in versione monostabile.
La V3V Syntesi Safe Air nella configurazione singola è classificata come componente di categoria 2 secondo la EN ISO 13849 ed è idonea per l’impiego in circuiti di sicurezza fino a PL= “d”.
Per applicazioni che richiedono livelli di sicurezza più elevati, è disponibile una versione a doppio canale ridondante, ottenuta mediante l’installazione in serie di due valvole con spola monitorata.
In questa configurazione è sufficiente che una sola delle due valvole venga diseccitata per garantire lo scarico dell’impianto a valle, assicurando la funzione di sicurezza anche in caso di blocco di una spola. La versione doppia è classificata in categoria 4 secondo la EN ISO 13849 ed è utilizzabile in circuiti di sicurezza fino a PL= “e”.
Sia la valvola singola sia quella doppia sono corredate da attestato di esame volontario n° BVI-25-MAC-CV-0004 rilasciato da Bureau Veritas.
Componenti pneumatici ONE Safe Air
In aggiunta all’offerta Metal Work dedicata alla gestione sicura dell’aria compressa si colloca ONE Safe Air, un componente di sicurezza pneumatico integrato che combina in un’unica soluzione più funzioni fondamentali per la protezione dell’impianto e degli operatori. Il dispositivo è costituito da un gruppo di trattamento aria ONE, in versione elettrica, installato in serie a una valvola 3/2 elettropneumatica con monitoraggio della spola. Tra il gruppo di trattamento e la valvola monitorata è integrato un pressostato che consente di rilevare la presenza di pressione, mentre a valle è prevista una valvola di massima pressione, a ulteriore tutela del circuito pneumatico.
La funzione di sicurezza principale svolta da ONE Safe Air è la messa a scarico controllata dell’impianto a valle del componente, garantendo condizioni sicure durante le fasi di manutenzione o in caso di intervento del sistema di sicurezza.
Grazie all’architettura adottata e al monitoraggio continuo dei dispositivi coinvolti, la soluzione consente un elevato livello di affidabilità funzionale, semplificando al contempo l’integrazione nei moderni sistemi di automazione.
Pulsantiera completa con valvola bimanuale di sicurezza
Completa il panorama delle soluzioni di sicurezza pneumatiche Metal Work la valvola bimanuale, un dispositivo pensato per garantire il comando intenzionale dell’operatore nelle applicazioni in cui è necessario avviare un ciclo macchina solo con l’impiego simultaneo di entrambe le mani.
Il principio di funzionamento è semplice ed efficace: la valvola fornisce un segnale pneumatico in uscita esclusivamente quando riceve due segnali sincronizzati in ingresso. L’interruzione anche di uno solo dei due segnali comporta l’immediata cessazione del segnale di uscita. L’applicazione tipica prevede il collegamento di due valvole a pulsante manuale agli ingressi, utilizzando l’uscita come consenso di avvio per una macchina pneumatica, riducendo così il rischio di azionamenti involontari.
Metal Work propone inoltre una pulsantiera completa che include la valvola bimanuale, due pulsanti manuali e una valvola di intercettazione a fungo, il tutto alloggiato in un robusto contenitore metallico idoneo al montaggio a parete o su piedistallo.
Metal Work: un approccio completo alla sicurezza
Nel loro insieme, queste soluzioni confermano l’approccio Metal Work alla sicurezza: non singoli componenti isolati, ma un portafoglio coerente di dispositivi certificati e progettati per integrarsi nei sistemi di comando legati alla sicurezza, supportando il costruttore di macchine nel raggiungimento dei Performance Level richiesti e nella realizzazione di impianti pneumatici affidabili, conformi e realmente orientati alla protezione delle persone.