3.8 US-Vorschriften zur Sicherheitsabstandsberechnung
 Der U.S. Code of Federal Regulations, Volume 29, Part 1910, Subpart 0 definiert die Berechnung des Mindestsicherheitsabstands einer Schutzeinrichtung. OSHA 1910.217 fordert, dass bei der Montage eines Sicherheits-Lichtvorhangs in jedem Falle ein Mindestabstand eingehalten werden muss, der dem vorgeschriebenen Abstand einer trennenden Schutzeinrichtung entspricht (siehe OSHA 1910.217, Table 0-10). Wenn die Sicherheitsabstandsberechnung einen größeren Wert ergibt, muss dieser verwendet werden.
ANSI B11.19-2003 Berechnungsformel für den Mindestsicherheitsabstand für BWS mit rechtwinkliger Annäherung (Gefahrstellensicherung):
Für Applikationen von optoelektronischen Schutzeinrichtungen, mit Annäherungsrichtung des Körperteils in einem Winkel von größer 30° bis 90° zur Schutzfeldebene (siehe Annäherung des Körperteils rechtwinklig zur Schutzfeldebene), gilt folgende Berechnungsformel:
Ds = Hs x (Ts + Tc + Tr + Tbm) + Dpf
| DS |
Der Mindestsicherheitsabstand in Zoll oder in Millimetern zwischen dem nächstgelegenen Gefahrbereich und Detektionsstelle (Schutzfeld)
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| Hs |
Handgeschwindigkeit (Annäherungsgeschwindigkeit von Körperteilen oder Körpern) in Zoll/s oder Millimeter/s. ANSI B11.19-2003 gibt Handgeschwindigkeiten von 63 - 100 Zoll/s an. Häufig wird mit 63 Zoll/s gerechnet dies entspricht 1600 mm/s.
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Bestandteile der Gesamtstoppzeit der Maschine:
| Ts |
Nachlaufzeit der Maschine, gemessen am letzten Steuerelement in s
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| Tc |
Ansprechzeit der Maschinensteuerung in s (Hinweis: Ts + Tc werden gewöhnlich gemeinsam mit einem Nachlaufzeitmessgerät gemessen)
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| Tr |
Ansprechzeit der Schutzeinrichtung (incl. Schnittstellenbaustein) in s
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| Tbm |
Zusätzliche Ansprechzeit für den Bremsverschleiß der von der Nachlaufüberwachung der Bremsen nicht aufgedeckt wird. Wenn die Maschine nicht über eine Bremsüberüberwachung verfügt, sind als Richtwert für den Bremsverschleiß ca. 20 % zur gemessenen Nachlaufzeit (Ts + Tc), oder ein Faktor gemäß den Angaben des Maschinenherstellers zu addieren.
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| Dpf |
Eindringfaktor in Zoll oder in Millimetern. Dieser zusätzlich addierte Abstand basiert darauf, dass sich ein Körperteil, je nach Auflösung der Schutzeinrichtung, schon eine bestimmte Strecke in Richtung Gefahrstelle annähern kann bis es von der Schutzeinrichtung erkannt wird.
Dpf (Zoll) = 3.4 x (Auflösung – 0.276), Ergebnis > 0
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| Auflösung |
Dpf (mm) |
Dpf (Zoll) |
| 14 mm |
24
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0.9 |
| 20 mm |
44 |
1.7 |
| 30 mm |
78 |
3.1 |
Berechnungsformel für den Mindestsicherheitsabstand für BWS mit paralleler Annäherung (Gefahrbereichssicherung):
Für Applikationen von optoelektronischen Schutzeinrichtungen, mit Annäherungsrichtung des Körperteils parallel oder bis max. 30° zur Schutzfeldebene gilt folgende Berechnungsformel. Die Formel ist von der ANSI-Formel abgeleitet und basiert auf der Grundlage der EN 999. Bei so angeordneten Schutzeinrichtungen wird der Sicherheitsabstand von der von der Gefahrstelle aus entferntesten Schutzfeldgrenze gemessen, da hier die Detektion des Körperteils beginnt (siehe Annäherung des Körperteils parallel oder bis max. 30° zur Schutzfeldebene).
Ds = Hs x (Ts + Tc + Tr + Tbm) + DH
DH = 1200 mm – (0.4 x H)
| DH |
Zusätzlicher Abstand für untere Gliedmaßen. DH immer mindestens ≥ 850 mm (Armlänge)
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| H |
Höhe des Schutzfeldes über Bezugsebene (Boden).
Zulässige Montagehöhen H einer Schutzeinrichtung mit Auflösung d [mm]:
15 x (d – 50) ≤ H ≤ 1000 mm
Erforderliche Auflösung d einer Schutzeinrichtung mit Montagehöhe H:
d [mm] ≤ H / 15 + 50 mm
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Achtung:
Ist H größer 300 mm (12 Zoll) besteht die Gefahr des Unterkriechens. Dies muss bei der Risikobeurteilung berücksichtigt werden.
Berechnungsformel für den Mindestsicherheitsabstand von Mehrstrahl-Sicherheits-Lichtschranken zur Zugangssicherung:
Ergibt die Risikobeurteilung, dass eine Erkennung des Eindringens des ganzen Körpers ausreichend ist, ist die folgende Berechnungsformel anzuwenden (siehe hierzu Sicherheitsabstand und Strahlhöhen von Mehrstrahl-Sicherheits-Lichtschranken zur Zugangssicherung). Der zu addierende Zuschlag von 850 mm entspricht der Armlänge:
Ds = Hs x (Ts + Tc + Tr + Tbm) + DH
DH = 850 mm
Achtung:
Diese Art der Anordnung der Schutzeinrichtung lässt zu, dass sich eine Bedienperson nach Durchschreiten der Schutzeinrichtung unerkannt zwischen Sensor und Gefahrstelle aufhalten kann. In jedem Falle muss eine Anlauf-/Wiederanlaufsperrefunktion vorgesehen werden, die ein Anlaufen der Maschine verhindert. Die Befehlseinrichtung (Reset-Taste) muss so positioniert sein, dass der ganze Gefahrbereich eingesehen werden kann und sie nicht vom Gefahrbereich heraus bedienbar ist.
Bei der Risikobeurteilung und Auswahl der geeigneten Schutzeinrichtung, müssen auch ein mögliches Umgehen wie z.B. Unterkriechen des niedrigsten Strahles, Hinüberbeugen/-greifen über den obersten Strahl, Hindurchreichen oder Durchsteigen zwischen zwei Strahlen berücksichtigt werden.
| Strahlenanzahl der Schutzeinrichtung |
Höhe der Strahlen über Bezugsebene |
| 4 |
300, 600, 900, 1200 mm
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| 3 |
300, 700, 1100 mm |
| 2 |
400, 900 mm |
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