Bei Schutzeinrichtungen an Maschinen müssen Maßnahmen ergriffen werden, die die Sicherheit von Mensch und Maschine gewährleisten. Diese Maßnahmen werden in der Norm ISO 13855 beschrieben und stellen sicher, dass die Maschine in einen sicheren Zustand versetzt wird, bevor die Gefahrstelle erreicht werden kann. Der Sicherheitsabstand muss so gewählt sein, dass jede gefährliche Bewegung zum Stillstand kommt, bevor ein Körperteil die Gefahrstelle erreichen kann.
Sicherheitsnorm EN ISO 13855 für die Anordnung von Schutzeinrichtungen
In der Norm EN ISO 13855 „Sicherheit von Maschinen – Anordnung von Schutzeinrichtungen im Hinblick auf Annäherungsgeschwindigkeiten von Körperteilen“ werden also sowohl die Anordnung von Schutzeinrichtungen als auch die Annäherungsgeschwindigkeiten des Menschen definiert. Beide Parameter sind bei der Auslegung von Sicherheitsmaßnahmen und der Wahl geeigneter Sensorik zu berücksichtigen. Hierbei werden, je nach Annäherungsrichtung und Art, unterschiedliche Geschwindigkeiten und Schutzgrößen festgelegt. Auch weitere Aspekte der indirekten Annäherung, Möglichkeiten Schutzeinrichtungen zu umgehen und Nachlaufwegmessung werden betrachtet.
Neuerungen in der EN ISO 13855:2024
Die im November 2024 in Kraft getretene Nachfolgenorm EN ISO 13855:2024 bringt einige wichtige Änderungen und Verschärfungen mit sich. Die Berechnung des Sicherheitsabstandes ist in der neuen Fassung komplexer und weiter gegliedert als bisher, was es erfordert sich intensiv mit der Neufassung zu beschäftigen.
Die wichtigsten Änderungen und neuen Anforderungen im Überblick:
- Es werden neue und komplexere Zuschläge für Sicherheitsabstände vorgegeben.
- Es wurde definiert, was eine ausreichend große Trittfläche ist und damit als Bezugspunkt für die Sicherheitsabstands Messung genutzt werden kann, auch in Bezug auf Auf- oder Abstieg.
- In die Berechnung des Sicherheitsabstandes muss nun auch die Veränderung der Position der Gefahrenstelle zu der Person nach Unterbrechung der Schutzeinrichtung mit ein bezogen werden.
- Die Norm wurde um die Berechnung für dynamische Geschwindigkeitsabstände für unbekannte und bekannte Annäherungsrichtungen des Menschen erweitert.
- Formulare für Handschalter und Fußschalter wurden ergänzt und die Formel für Zweihandschalter wurde verändert.
- Neue Grenzen für vertikale ESPE-Einrichtungen wurden definiert.
- Es gibt erweiterte Berechnungen für verriegelnde trennende Schutzeinrichtungen.
Berechnung des Sicherheitsabstands nach ISO 13855:2024
Mit den Anpassungen und Neuerungen der ISO 13855:2024 ergibt sich folgende Formel für die Berechnung des Sicherheitsabstands:
S = (K x T) + DDS + Z
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S |
Der Trennungsabstand in Millimetern (mm). S darf nicht kleiner als 100 mm sein. |
|---|---|
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K |
Ein Parameter in Millimeter pro Sekunde (mm/s), der aus Daten über die Annäherungsgeschwindigkeit des Körpers oder von Körperteilen abgeleitet wird K ist entweder 2000 mm/s für die Geschwindigkeit der oberen Gliedmaßen oder 1600 mm/s für die Geschwindigkeit des Gehens. Ist K = 2000 mm/s und S > 500 mm, so kann für K 1600 mm/s verwendet werden; in diesem Fall muss S jedoch auf mindestens 500 mm aufgerundet werden. |
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T |
Die Gesamtreaktionszeit des Systems in Sekunden (s); sie kann durch Messung oder durch Berechnung bei neuen Maschinen ermittelt werden. Im Falle von Messungen wird der höchste Wert von 10 Messungen verwendet. Im Falle einer Berechnung ist T eine Kombination aus 3 Parametern: T = TSRP/CS (Reaktionszeit der sicherheitsrelevanten Einrichtungen) + TME (Zeit bis zum Stillstand der Maschine) + TF (Toleranzfaktor) |
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DDS |
Zuschläge der mit einer Schutzeinrichtung verbundene Reichweite in Millimetern DDS ist das Maximum der möglichen Zuschläge. Es können verschiedene anwendbar sein. |
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Z |
Ein anwendungsabhängiger zusätzlicher Abstandsfaktor, in Millimetern. Der Wert von Z hängt von der genauen Anwendung ab, Faktoren sind bspw. Messunsicherheit, Reflexion, abnehmendes Bremsmoment. |
Zu berücksichtigen ist zudem, dass in zwei Arten der Annäherung unterschieden werden muss.
1. Statische Annäherung:
Bei der Berechnung des Sicherheitsabstands für jemanden, der sich einer feststehenden Schutzeinrichtung nähert, hängt das Endergebnis von der Art der Annäherung ab. Die Hauptformel bleibt jedoch anwendbar:
S = (K x T) + DDS + Z
2. Dynamische Annäherung für unbekannte Menschliche Annährungsrichtung:
Sind Beschleunigung und Abbremsung bekannt und konstant, gilt das Grundprinzip wie bei der statischen Annäherung, jedoch muss ein zusätzlicher Parameter SM berücksichtigt werden, der die Positionsänderung der Gefahr darstellt. Daraus ergibt sich die folgende Formel, die anzuwenden ist, wenn die Menschliche Annährungsrichtung nicht genau bekannt ist:
S = (K x T) + DDS + SM + Z
SM wird folgend berechnet:
SM = v0 x T - (d/2) x tm2 + (a/2) x tSRP/CS2
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v0 |
Anfangsgeschwindigkeit in mm/s |
|---|---|
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a |
mögliche Beschleunigung in mm/s² |
|
d |
mögliche Verzögerung in mm/s² |
|
tm |
die auf die mechanische Trägheit bezogene Zeit |
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tSRP/CS |
die Reaktionszeit des Sicherheitssteuerungssystems |
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