Medidor de fuerza de cierre

Las puertas motorizadas son máquinas en el sentido de la Directiva Europea de Máquinas 2006/42/CE. Por lo tanto, los sistemas de puertas existentes no están amparados. Como consecuencia, las puertas motorizadas deben cumplir los requisitos de seguridad actuales, aunque se hayan instalado correctamente hace años. La selección o adaptación de los dispositivos de seguridad debe basarse en una evaluación de los riesgos existentes. Para poder evaluar los riesgos, la accesibilidad, el tipo de control y el grupo de personas que manejan la puerta desempeñan un papel importante.

Cuadro con la asignación de las especificaciones de las medidas de seguridad

Los sistemas de limitación de la fuerza pueden integrarse en la unidad de accionamiento de la puerta motorizada. El cumplimiento de los valores límite especificados durante el uso puede comprobarse con un medidor de fuerza de cierre. Si no es posible reducir la fuerza excesiva lo suficiente, los peligros pueden reducirse mediante evaluaciones para la detección de obstáculos. Si estos detectan un obstáculo aumentando el consumo de energía o ralentizando el proceso de cierre, se detiene la aplicación de fuerza o se invierte la dirección del movimiento.

El término detección del suelo se refiere a los elementos constructivos que detectan personas u objetos situados en el suelo por debajo de la puerta. Si se detecta un objeto extraño, la puerta debe detenerse o retroceder.

La detección de presencia por medio de una barrera de luz evita que se toque a las personas u objetos que se encuentran en la zona de movimiento de la puerta. Si los elementos de detección de presencia son supervisados por el sistema de control de la puerta o son autocontrolados, no es necesario realizar una medición de la fuerza de cierre.

En el caso de las puertas pertenecientes a centros de trabajo, se aplicarán generalmente las normas técnicas de los centros de trabajo. Si las puertas, barreras y elementos móviles similares accionados por motor no disponen de un control de dispositivo de hombre muerto o de sensores monitorizados para la detección de presencia, debe limitarse la fuerza durante el cierre y, si es necesario, también durante la apertura. La fuerza ejercida debe medirse y documentarse con un medidor de fuerza de cierre durante la instalación del sistema y durante las comprobaciones de seguridad que se realizan al menos una vez al año. En las Normas Técnicas de los Lugares de Trabajo se especifican los valores límite que deben respetarse, así como el tipo y la frecuencia de los controles.

Normas técnicas para los lugares de trabajo - Puertas y portones - ASR A1.7 (Normativa alemana)

- Punto 7 Aseguramiento del movimiento de las hojas
(3) "Las hojas de la puerta que se mueven verticalmente deben estar equilibradas por contrapesos u otros dispositivos técnicos (por ejemplo, accionamientos, muelles) de manera que no se cierren involuntariamente. Cuando se utilicen compuertas, la fuerza sobre el borde de cierre principal al ser movido por pesos desequilibrados no deberá superar los 150 N."

- Punto 10.1 Mantenimiento
(3) "La fuerza necesaria para abrir o cerrar manualmente no debe superar los 220 N para las puertas y los 260 N para los portones. En el caso de las puertas motorizadas, el esfuerzo máximo puede superarse en un 50% en casos justificados."

- Punto 10.2 Comprobaciones de seguridad
(1) "Las puertas y portones de accionamiento eléctrico deberán someterse a una comprobación adecuada de su estado de seguridad, de acuerdo con las especificaciones del fabricante, antes de su primera puesta en marcha, después de modificaciones importantes y en intervalos regulares. La comprobación recurrente debe realizarse al menos una vez al año. Se debe documentar y conservar en el lugar de trabajo los resultados de la inspección de seguridad."

(2) "La inspección de seguridad de las puertas y portones accionados por motor sólo puede ser realizada por personal cualificado, capaces de evaluar la eficacia funcional de los dispositivos de seguridad y de comprobarlos mediante una tecnología de medición adecuada que, por ejemplo, indique la progresión de la fuerza en el tiempo en los bordes de cierre."

Para poder registrar y documentar la progresión de la fuerza en el tiempo en los bordes de cierre, el medidor de fuerza de cierre utilizado debe poder medir y almacenar la fuerza a intervalos cortos. Por ejemplo, un medidor de fuerza de cierre con indicador de arrastre no es adecuado para esto, ya que sólo almacena el valor máximo.

Por desgracia, en el pasado se han producido accidentes graves en puertas automáticas, portones y otros elementos de construcción móviles. Como consecuencia, se han establecido normas y disposiciones de seguridad. Por ejemplo, es posible establecer que la fuerza que se produce durante la apertura o el cierre se reduzcan hasta tal punto que nadie sufra daños graves. Las normas específicas de la aplicación establecen valores límite para los anchos de apertura que no se deben superar. Es obligatorio comprobar la fuerza de apertura y cierre durante la instalación y también durante las inspecciones periódicas. Con un medidor de fuerza de cierre puede determinar de forma fiable las fuerzas ejercidas de acuerdo con las normas.

Actualmente, muchos edificios están equipados con puertas automáticas para facilitar el acceso y la salida del edificio. Las puertas automáticas suelen instalarse, por ejemplo, en grandes almacenes y centros comerciales, y también en administraciones públicas, hoteles, supermercados, laboratorios, hospitales, residencias de ancianos y aeropuertos. Nadie debería resultar herido al utilizar tales puertas. Es por ello que es necesario comprobar la seguridad de las puertas automáticas. Una de las posibles medidas de seguridad es limitar la fuerza que actúa durante el cierre y la apertura.

En Alemania, para la medición de la fuerza de cierre en las puertas de los grandes almacenes y otras puertas accionadas a motor, rige la norma DIN 18650 – Seguridad en puertas automáticas, Parte 1 Requisitos del producto y métodos de ensayo.

El punto 5.7.3.1 de la norma DIN 18650-1 establece que “la fuerza (de aplastamiento y de impacto) que se produce cuando la hoja de la puerta golpea el cuerpo humano o partes del cuerpo están limitadas si no supera las fuerzas dinámicas y estáticas admisibles determinadas con un medidor de fuerza de cierre según el punto 6.2.2”.

Las fuerzas dinámicas admisibles son las siguientes
- 400 Newton para anchos de apertura de hasta 200 mm,
- 700 Newton para anchuras de apertura entre 200 y 500 mm y
- 1400 Newton para anchuras de apertura > 500 mm.

La fuerza estática restante no debe ser superior a 150 Newton y debe disminuir a 80 Newton en 5 segundos

Gráfico de la curva de fuerza en la hoja de la puerta según la norma DIN 18650-1

Los puntos de medición están claramente indicados y dimensionados en las imágenes de los diferentes tipos de puertas en el Apéndice B de la norma DIN 18650-1.

En el punto 6.22 de esta norma se establecen los siguientes requisitos para el dispositivo de medición de la fuerza de sujeción:

- El medidor de fuerza de cierre debe tener superficies de contacto con un diámetro de aproximadamente 80 mm para la absorción de la fuerza. Deben ser de un material duro y resistente como, por ejemplo, el acero.
- El muelle colocado en medio deberá tener una rigidez de 500 N/mm ± 50 N/mm.
- El dispositivo debe ser capaz de detectar la fuerza en un rango de medición de 25 a 2 000 Newton.
- El tiempo de aplicación de la fuerza debe medirse de 0 a 5 segundos, con una constante de tiempo inferior a 5 milisegundos para el incremento y la disminución de la fuerza.
- El error de medición no debe superar el 5 % en todo el rango de medición.
- Los valores de medición se deben poder visualizar o transmitir.

Por tanto, la norma especifica que debe utilizarse un medidor de fuerza de cierre con el que se pueda medir, registrar y visualizar una curva fuerza-tiempo durante al menos cinco segundos. Para ello, es adecuado un dispositivo de medición digital de la fuerza de sujeción con un ciclo de medición y almacenamiento muy corto.

Medición de la fuerza de cierre en las puertas de los ascensores
Los ascensores para pasajeros y mercancías permiten superar grandes diferencias de altura en poco tiempo y sin esfuerzo físico. En Alemania, según el artículo 2 número 30 de la Ley de Seguridad de los Productos, los ascensores pertenecen a las instalaciones que requieren un control. Los requisitos de seguridad se refieren tanto a la planificación y construcción de los sistemas de ascensores como a su funcionamiento.

La norma técnica de seguridad operativa alemana TRBS 3121 - Funcionamiento de los sistemas de elevación
recomienda como medidas de protección contra los riesgos de impacto, arrastre y aplastamiento en las puertas de los ascensores:

- Cambiar la dirección del movimiento si se detecta un obstáculo al cerrar las puertas y
- Limitación de la fuerza de cierre a 150 Newton y de la energía cinética a 10 Joule.

Estas medidas de protección ya se han aplicado en la mayoría de los ascensores accesibles al público. Si hay una persona o un objeto en la zona de cierre, las puertas no se cierran. Se retraen antes de impactar o sólo ejercen una fuerza pequeña al impactar, de modo que no se producen lesiones.

Los fabricantes y operadores de ascensores son responsables del cumplimiento de las normas de seguridad. Por regla general, las comprobaciones requeridas son realizadas por expertos autorizados. Estos expertos se hacen cargo de:

- Las comprobaciones prescritas antes de la primera operación
- La puesta en marcha del ascensor y
- Las inspecciones periódicas necesarias.

Dependiendo de la construcción de los sistemas de puertas para cabina y hueco de ascensor, las comprobaciones también incluyen mediciones de la fuerza o energía cinética al cerrar las puertas con un medidor de fuerza de cierre adecuado. El medidor de fuerza de cierre utilizado debe ser sencillo y seguro de utilizar, permitir mediciones precisas y también poder almacenar o transmitir los valores de medición.

La Directiva 2000/4/CE modificó los requisitos de homologación de la UE para los vehículos de motor de la categoría M de la Directiva 74/60/CEE sobre el acondicionamiento interior de los vehículos de motor. Con ello se pretende reducir los riesgos de lesiones asociados a los elevalunas eléctricos y a los techos solares eléctricos. Desde 2003, los vehículos matriculados por primera vez, en los que el cierre se activa al pulsar un interruptor, los elementos móviles deben invertir automáticamente la dirección del movimiento si su borde de cierre impacta contra un obstáculo. Sin embargo, después de impactar varias veces con un obstáculo, esta protección del sistema antiobstrucciones suele desactivarse, ya que la mayoría de los sistemas no distinguen lo que obstruye el cierre.

Este reglamento no se aplica necesariamente a los sistemas de cierre automático que sólo funcionan cuando el contacto está conectado o cuando se debe mantener pulsado el interruptor. Ahora bien, muchos fabricantes de vehículos también tienen en cuenta la protección con un sistema antiobstrucciones en tales modelos. Sin embargo, al evaluar las pruebas de coches nuevos del ADAC, se observa que aproximadamente uno de cada cinco vehículos comprobados por el ADAC no tiene protección con un sistema antiobstrucciones o la tiene incompleta.

Los sistemas de inversión automáticos deben ser efectivos en el rango de apertura de 4 a 200 mm antes de que se alcance una fuerza de 100 Newton. Las fuerzas que se producen pueden comprobarse con un medidor de fuerza de cierre especialmente diseñado para ese propósito. Para ello, el sensor externo del medidor de fuerza de cierre se coloca en ángulo recto en uno de los bordes del cierre de la ventana automática, la puerta corredera o del techo corredizo y luego se carga activando el proceso de cierre. La deformación relacionada con la fuerza del sensor no debe superar los 10 N/mm según la norma CE.

Los modelos del medidor de fuerza de cierre se diferencian por ejemplo:

Quien desee adquirir un medidor de fuerza de cierre para realizar mediciones en vehículos de motor, también debe tener en cuenta las funciones y al manejo de la pantalla y la unidad de mando. En el caso de los vehículos fabricados en otros países es necesario tener en cuenta las normas aplicables en tales países para la protección con un sistema antiobstrucciones:

- En Estados Unidos FMVSS 118,
- En Canadá CMVSS 118,
- En Brasil Contran 762/1992,
- En Corea Reglamento 1002,
- En Australia ADR 42/03.

La inspección principal y la inspección de seguridad de los autobuses según el artículo 29 del Anexo VIII del StVZO (Reglamento alemán sobre el permiso de circulación) incluyen también una comprobación de la fuerza de cierre de las puertas de pasajeros. Las condiciones de medición y los requisitos mínimos del medidor de fuerza de cierre que debe utilizarse se definen en el anexo V de la Directiva 2001/85/CE “Orientaciones para la medición de las fuerzas de cierre en las puertas servoaccionadas”. El medidor de fuerza de cierre mecánico descrito en este anexo de la norma sólo permite la medición de las respectivas fuerzas de pico. La fuerza máxima puede superar los 150 Newton durante un breve periodo de tiempo durante las mediciones, pero no los 300 Newton.

El punto 7.6.5 de la Directiva 2001/85/CE enumera los “Requisitos técnicos complementarios para las puertas de servicio servoaccionadas”. Establece que la puerta del autobús que se cierra debe volver a abrirse automáticamente cuando impacta contra una fuerza efectiva de hasta 150 Newton. También establece que la fuerza efectiva puede medirse con cualquier medidor de fuerza de cierre utilizando un método aprobado por la autoridad competente. Tanto las fuerzas máximas como las efectivas pueden medirse y visualizarse con un medidor de fuerza de cierre electrónico. Se puede comprobar si las puertas se abren de nuevo según lo previsto y si los objetos o partes del cuerpo atrapados por las puertas pueden volver a salir con facilidad utilizando varillas de comprobación resistentes. Las dimensiones de estas barras de ensayo se especifican en la directiva.

A los vehículos de transporte de pasajeros por ferrocarril se les aplica una normativa distinta:

- EN 14752 Aplicaciones ferroviarias - Sistemas de puerta de acceso para material rodante
- Ordenanza alemana sobre la construcción y explotación de tranvías (BOStrab)
- Reglamento alemán de construcción y explotación de ferrocarriles (EBO)
- Publicación VDV 111 Requisitos para la protección contra el atrapamiento y las lesiones en las puertas y escalones motorizados de los vehículos ferroviarios de transporte local en Alemania
- Especificación VDV 157 Requisitos para la protección contra el atrapamiento y las lesiones, así como para los dispositivos de apertura de emergencia en las puertas de los vehículos de pasajeros Alemania según BOStrab

La norma EN 14752 describe las especificaciones para la construcción y el funcionamiento de las puertas de pasajeros en vehículos ferroviarios. La normativa pretende garantizar el funcionamiento permanente de estas puertas y el menor riesgo posible de lesiones. Las publicaciones 111 y 157 de la Asociación de Empresas de Transporte de Alemania (VDV) también ofrecen recomendaciones para aumentar la seguridad en las puertas de accionamiento automático de los vehículos de tranvía, tren ligero y metro.

El VDV 111 no sólo cuenta con puertas de accionamiento eléctrico, sino también con peldaños que se mueven automáticamente para subir y bajar. La puerta y el escalón se consideran como un sistema de puerta. La protección con un sistema antiobstrucciones debe comprobarse, no sólo en la puerta, sino también en el escalón con un medidor de fuerza de cierre. En función de la normativa aplicable, se realizan una, dos o tres mediciones por punto de medición. Un medidor de fuerza de cierre electrónico con memoria de datos simplifica considerablemente el procedimiento de medición y la evaluación.