Berechnungs-Assistenten

Grundlagen zu Mindestabständen (Sicherheitsabständen)

Nicht-trennende Schutzeinrichtungen wie Sicherheits-Lichtvorhänge und Sicherheits-Laserscanner erkennen eine Annäherung an eine Gefahrstelle. Sie verhindern nicht den Zugriff/Zugang zur Gefahrstelle, sondern müssen ab einer ausreichend großen Entfernung zur Gefahrstelle bewirken, dass Gefährdungen rechtzeitig unwirksam werden, z.B. Bewegungen zum Stillstand kommen. Der Mindestabstand errechnet sich entsprechend ISO 13855 aus

S_RT [mm] = K [mm/ms] * T [ms] + C_RT [mm]

S_RT – Mindestabstand zwischen Schutzfeld und Gefahrstelle [mm]
K – Annäherungsgeschwindigkeit: bei Zugriff mit oberen Gliedmaßen: 2,0 mm/ms / bei Zugang: 1,6 mm/ms
T – Stoppzeit der Sicherheitsfunktion nach dem Eindringen des relevanten Körperteils in das Schutzfeld [ms]
C_RT – Konstanter Zuschlag je nach Detektionsvermögen der Schutzeinrichtung [mm]

Der Mindestabstand nicht-trennender Schutzeinrichtungen besteht also aus einem konstanten (C) und einem dynamischen (K x T) Anteil. Da auch eine nicht-trennende Schutzeinrichtung durch Übergreifen umgangen werden kann, muss ähnlich wie bei trennenden Schutzeinrichtungen die nötige Höhe des Schutzfelds aus einer Tabelle ermittelt werden. Der zu realisierende Abstand zur Gefahrstelle entspricht deshalb dem größeren der beiden Werte

S_RT (reach-through), berechnet aufgrund der Annäherung durch das Schutzfeld
S_RO (reach-over), mit CRO aus der Höhe der Oberkante des Schutzfelds und der Höhe der Gefahrstelle

Die Gesamt-Stoppzeit T kann nur durch Messung hinreichend genau ermittelt werden. Dazu werden spezielle Nachlaufzeitmessgeräte eingesetzt. Die Messung der Nachlaufzeit wird von Leuze als Dienstleistung angeboten. Grundsätzlich darf eine Sicherheitsinspektion, zu der auch die Nachlaufzeitmessung gehört, entsprechend den gesetzlichen Anforderungen nur von befähigten Personen durchgeführt werden.

Dienstleistung Nachlaufzeitmessung

Assistenten zur Berechnung des Mindestabstands (Sicherheitsabstands) entsprechend ISO Normen

Die Empfehlungen dieser Assistenten erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Für die sicherheitstechnisch korrekte Verwendung und Montage der Produkte sind die jeweiligen Normen und Vorschriften in der aktuell gültigen Fassung zu befolgen. Für Schäden, die durch die Benutzung dieser Assistenten entstehen und für die Richtigkeit allgemein gültiger Normen und Richtlinien übernimmt die Leuze electronic GmbH + Co. KG keine Haftung.

Berechnung des Mindestabstands (Sicherheitsabstands) bei rechtwinkliger Annäherung und einer Auflösung von ≤ 40 mm (ISO 13855)

Der Mindestabstand S_RT wird mit folgender Formel berechnet:

S_RT [mm] = (K[mm/ms] x T [ms]) + C_RT [mm]

S_RT: Mindestabstand zwischen Schutzfeld und Gefahrstelle
K: Annäherungsgeschwindigkeit
T: Nachlaufzeit/Stoppzeit des gesamten Systems
C_RT: Konstanter Zuschlag je nach Detektionsvermögen der Schutzeinrichtung: C_RT = 8 x (d[mm] – 14 mm)

Zuerst wird für K der Wert von 2,0 mm/ms verwendet. Ergibt die Berechnung ein S_RT > 500 mm, wird die Berechnung mit K = 1,6 mm/ms erneut durchgeführt. Das Ergebnis für S_RT muss im zweiten Schritt mindestens 500 mm betragen (ist der berechnetet Werte kleiner, wird S_RT auf 500 mm gesetzt).
Achtung: Der Abstand S zur Gefahrstelle muss immer mindestens 100 mm betragen, auch wenn ein kleinerer Wert berechnet wurde.

Berechnung des Mindestabstands (Sicherheitsabstands) bei rechtwinkliger Annäherung und einer Auflösung von > 40 mm (ISO 13855)

Hinweis: Diese Formel gilt sowohl für Mehrstrahl-Sicherheits-Lichtschranken, Sicherheits-Lichtvorhänge als auch für Sicherheits-Laserscanner mit entsprechender Auflösung.

Der Mindestabstand S_RT wird mit folgender Formel berechnet:

S_RT [mm] = (K[mm/ms] x T [ms]) + 850 mm

S_RT: Mindestabstand zwischen Schutzfeld und Gefahrstelle
K: Annäherungsgeschwindigkeit: 1,6 mm/ms
T: Nachlaufzeit/Stoppzeit des gesamten Systems

S: Mindestabstand
a: Höhe des untersten Strahls über der Bezugsebene
b: Höhe des obersten Strahls über der Bezugsebene

Hinweis: Zusätzlich muss der Tabellenwert für C_RO (Übergreifen= ermittelt werden. In der Regel ist dieser größer als 850 mm!


Höhe des Gefährdungs- bereiches	Höhe der Oberkante des Schutzfeldes der berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung
	900	1 000	1 100	1 200	1 300	1 400	1 600	1 800	2 000	2 200	2 400	2 600
	Zusätzlicher Abstand zum Gefährdungsbereich C_RO
2 600	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
2 500	400	400	350	300	300	300	300	300	250	150	100	0
2 400	550	550	550	500	450	450	400	400	300	250	100	0
2 200	800	750	750	700	650	650	600	550	400	250	0	0
2 000	950	950	850	850	800	750	700	550	400	0	0	0
1 800	1 100	1 100	950	950	850	800	750	550	0	0	0	0
1 600	1 150	1 150	1 100	1 000	900	850	750	450	0	0	0	0
1 400	1 200	1 200	1 100	1 000	900	850	650	0	0	0	0	0
1 200	1 200	1 200	1 100	1 000	850	800	0	0	0	0	0	0
1 000	1 200	1 150	1 050	950	750	700	0	0	0	0	0	0
800	1 150	1 050	950	800	500	450	0	0	0	0	0	0
600	1 050	950	750	550	0	0	0	0	0	0	0	0
400	900	700	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
200	600	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

Berechnung des Mindestabstands (Sicherheitsabstands) für eine Bereichsicherung mit paralleler Annäherung durch einen Sicherheits-Laserscanner (ISO 13855)

Der Mindestabstand SRT wird mit folgender Formel berechnet:

S [mm] = (K[mm/ms] x T [ms]) + C [mm] + Z [mm]

S: Mindestabstand zwischen Gefahrenbereich und Erkennungspunkt
K: Annäherungsgeschwindigkeit: 1,6 mm/ms
T_Scanner: Wählbare Ansprechzeit des Sicherheits-Laserscanners RSL 400
T_Masch: Nachlaufzeit/Stoppzeit des gesamten Systems

C: = 1200 mm - 0,4 * H
Sicherheitsbezogene Konstante zur Berücksichtigung des Eindringens in den Gefahrenbereich vor Auslösen der Schutzeinrichtung. C_Min = 850 mm
H: Höhe des Schuztfelds über Bezugsebene
H_Min = 15 * (d - 50), d = Auflösung der Schutzeinrichtung
H_Max = 1000

Z: Weitere Zuschläge bei Sicherheits-Laserscannern

Bei Sicherheits-Laserscanner sind nach IEC 61496-3 weitere Zuschläge zu berücksichtigen:

Z_SM zur Korrektur des Meßfehlers. Dieser Wert ist Geräteabhängig und der jeweiligen Betriebsanleitung zu entnehmen. Beim Leuze Sicherheits-Laserscanner RSL 400 gilt für Schutzfeldradius ≤ 6,25 m ein Z_SM von 100 mm und für Schutzfeldradius > 6,25 m ein Z_SM = 120 mm.
Z_REFL : Vermeiden Sie den Einsatz von Retro-Reflektoren in der Strahlebene hinter der Schutzfeldgrenze. Falls dies nicht möglich ist, muss ein Zuschlag Z_REFL von 100 mm addiert werden.

Hinweis für den Einsatz an Fahrerlosen Transportsystemen:
Nach ISO 3691-4 ‚Flurförderzeuge - Sicherheitstechnische Anforderungen und Verifizierung‘ muss die Prüfung der Schutzeinrichtung zudem die ungünstigsten Bedingungen (z. B. Beladung, Neigung des Fahrwegs) in Kombination mit den für das Flurförderzeug vorgegebenen Parametern berücksichtigen. Durch diese Anforderungen kann sich die Größe des Schutzfelds erhöhen.

Berechnung des Mindestabstands (Sicherheitsabstands) für eine Bereichssicherung mit paralleler Annäherung durch einen Sicherheits-Lichtvorhang (ISO 13855)

Der Mindestabstand SRT wird mit folgender Formel berechnet:

S [mm] = (K[mm/ms] x T [ms]) + C [mm]

S: Mindestabstand zwischen Gefahrenbereich und Erkennungspunkt
K: Annäherungsgeschwindigkeit: 1,6 mm/ms
T: Nachlaufzeit/Stoppzeit des gesamten Systems

C: Sicherheitsbezogene Konstante zur Berücksichtigung des Eindringens in den Gefahrenbereich vor Auslösen der Schutzeinrichtung.

C= 1200 mm - 0,4 * H, C_Min = 850 mm

H: Höhe des Schuztfelds über Bezugsebene
Zulässige Montagehöhe:
H_Min = 15 * (d - 50), d = Auflösung der Schutzeinrichtung,
H_Max = 1000 mm

Erforderliche Auflösung d bei Montagehöhe H:
d [mm] ≤ (H/15) + 50 mm

Hinweis: Höhen > 300 mm gelten als unterkriechbar.

Die nachfolgende Tabelle dient zur Bestimmung der notwendigen Höhe einer feststehenden trennenden Schutzeinrichtung für Anwendungen mit hohem Risiko gemäß ISO13857.

Gegeben sind:

Höhe des Gefährdungsbereiches (a)
Waagrechter Sicherheitsabstand zum Gefährdungsbereich (c)

Gesucht wird:

die notwendige Höhe der schützenden Konstruktion (b)
- Suchen Sie in der linken Spalte die Zeile mit der Angabe der Höhe des Gefährdungsbereiches.
- Suchen Sie in dieser Zeile die Spalte mit der Angabe zum waagrechter Sicherheitsabstand zum Gefährdungsbereich.
- Oben im Spaltenkopf steht die geforderte Höhe der schützenden Konstruktion. Sollten Sie Zwischenwerte haben, so ist der höhere Wert der schützenden Konstruktion zu verwenden.


Höhe des Gefährdungs- bereiches (a)	Höhe der schützenden Konstruktion (b)
	1 000	1 200	1 400	1 600	1 800	2 000	2 200	2 400	2 500	2 700
	Waagerechter Sicherheitsabstand zum Gefährdungsbereich (c)
2 700	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
2 600	900	800	700	600	600	500	400	300	100	0
2 400	1 100	1 000	900	800	700	600	400	300	100	0
2 200	1 300	1 200	1 000	900	800	600	400	300	0	0
2 000	1 400	1 300	1 100	900	800	600	400	0	0	0
1 800	1 500	1 400	1 100	900	800	600	0	0	0	0
1 600	1 500	1 400	1 100	900	800	500	0	0	0	0
1 400	1 500	1 400	1 100	900	800	0	0	0	0	0
1 200	1 500	1 400	1 100	900	700	0	0	0	0	0
1 000	1 500	1 400	1 000	800	0	0	0	0	0	0
800	1 500	1 300	900	600	0	0	0	0	0	0
600	1 400	1 300	800	0	0	0	0	0	0	0
400	1 400	1 200	400	0	0	0	0	0	0	0
200	1 200	900	0	0	0	0	0	0	0	0
0	1 100	500	0	0	0	0	0	0	0	0

Hindernisse mit einer Höhe untere 1000 mm sind nicht enthalten, da sie die Bewegung nicht zufriedenstellend einschränken.

Hindernisse unter 1400 mm sollten nicht ohne zusätzliche sicherheitstechnischen Maßnahmen benutzt werden, da diese Hindernisse zu leicht überklettert werden können.

ISO 13854 gibt – abhängig vom potenziell betroffenen Körperteil einer Person – Mindestabstände zwischen zwei beweglichen oder einem beweglichen und einem feststehenden Maschinenteil an, die als unkritisch bezüglich einer Quetschgefahr gelten. Können diese Abstände bei der Konstruktion einer Maschine eingehalten werden, dann sind an dieser Stelle in Bezug auf Quetschgefahren keine weiteren Schutzmaßnahmen nötig, und Öffnungen dieser Größe können als inhärent sicher betrachtet werden.

Zu berücksichtigende Mindestabstände bei Zugriff mit:

Finger	Hand	Arm	Zehen	Fuß	Bein	Kopf	Körper
25 mm	100 mm	120 mm	50 mm	120 mm	180 mm	300 mm	500 mm

Können diese Abstände konstruktionsbedingt nicht eingehalten werden, müssen zusätzliche technische Maßnahmen wie trennende und nicht-trennende Schutzeinrichtungen zur Verhinderung des Zugriffs/Zugangs oder zur rechtzeitigen Abschaltung gefährlicher Bewegungen eingesetzt werden. Sie erfüllen nur dann ihre Schutzfunktion, wenn sie in einem Mindestabstand von der zu schützende Gefahrstelle entfernt montiert sind.

Bei Einsatz trennender Schutzeinrichtungen nach ISO 13857 sind für die Ermittlung des festen Wertes für den Sicherheitsabstand folgende Aspekte zu beachten:

Öffnungsgrößen und Eindringtiefen – Sicherheitsabstand je nach Körperteil aus einer Tabelle
Übergreifen – Höhe der Schutzeinrichtung nach Abstand und Höhe der Gefahrstelle aus einer Tabelle
Unterkriechen – Spalt unter trennenden Schutzeinrichtungen ≤ 180 mm