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Posizionamento barriere fotoelettriche secondo UNI EN ISO 13855:2010

Indice

1. Introduzione

Le barriere fotoelettriche rientrano nei componenti di sicurezza elencati nell'allegato IV della direttiva 2006/42/CE (direttiva macchine) in quanto “Dispositivi di protezione progettati per il rilevamento delle persone”.

Le barriere fotoelettriche devono essere conformi al tipo 4 o 2 della norma CEI EN 61496-1:2005.

2. Tempo di arresto e distanza minima

La norma UNI EN ISO 13855:2010 riporta i criteri da rispettare per il posizionamento dei dispositivi di protezione (dispositivi elettrosensibili, dispositivi sensibili alla pressione, comandi a due mani, dispositivi di interblocco senza blocco del riparo) in funzione delle velocità di avvicinamento di parti del corpo umano.

La distanza minima tra la barriera fotoelettrica e l'elemento mobile pericoloso protetto deve soddisfare la seguente relazione:

S = (\mathbf{K}\cdot\mathbf{T}) + C [formula 2]

dove:

S = distanza minima (espressa in mm)
K = velocità di avvicinamento del corpo o di una parte del corpo (espressa in mm/s)
T = tempo di arresto complessivo degli elementi pericolosi protetti (espresso in secondi)
C = distanza di intrusione (espressa in mm) ovvero distanza che una parte del corpo (generalmente la mano e/o il braccio) può coprire senza essere rilevata dalla barriera fotoelettrica (ad esempio passaggio del braccio tra due raggi della barriera fotoelettrica)

La norma UNI EN ISO 13855:2010 prevede due diverse formule per determinare la distanza minima (S) a seconda della direzione di avvicinamento:

  • ortogonale alla zona di detezione;
  • parallela alla zona di detezione.

Sono inoltre previsti requisiti aggiuntivi in caso di:

  • direzione di avvicinamento né ortogonale né parallela;
  • possibilità di aggirare la barriera fotoelettrica;
  • presenza di ostacoli che rendono difficoltoso il raggiungimento della zona pericolosa.

3. Direzione di avvicinamento ortogonale alla zona di detezione

In caso di direzione di avvicinamento ortogonale alla zona di detezione (vedi ad esempio Figura 1) e di zona di detezione del corpo intero verticale:

  • l'altezza del raggio inferiore deve essere inferiore o uguale a 300 mm per impedire l'accesso al di sotto del raggio stesso;
  • l'altezza del raggio superiore deve essere superiore o uguale 900 mm per impedire il passaggio al di sopra del raggio stesso; tale requisito non è applicabile al raggio singolo oppure a zone di detezione parallele alla direzione di avvicinamento.
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Figura 1 – Direzione diavvicinamento ortogonale alla zona di detezione

In caso di barriere fotoelettriche con capacità di detezione minore o uguale a 40 mm, la distanza minima dalla zona pericolosa (S) è pari a:

S=(\mathbf{2000 mm/s}\cdot\mathbf{T}) + C [formula3]

dove:

C = 8 (d – 14 mm) ma non inferiore a 0,dove d è la capacità di detezione della barriera fotoelettrica (in mm)

La formula 3 si applica per valori di S fino a 500 mm; S non può essere inferiore a 100 mm.

Se il valore di Scalcolato con la formula 2 è superiore a 500 mm, allora deve essere utilizzatala formula 4; il valore di S calcolato utilizzando la formula 4 non può essere inferiore a 500 mm:

S=(\mathbf{1600 mm/s}\cdot\mathbf{T}) + C [formula4]

dove:

C = 8 (d – 14 mm) ma non inferiore a 0,dove d è la capacità di detezionedella barriera fotoelettrica (in mm)

In caso di barriere fotoelettriche con capacità di detezione da 40 a 70 mm oppure a raggi multipli separati, la distanza minima dalla zona pericolosa (S) è pari a:

S=(\mathbf{2000 mm/s}\cdot\mathbf{T}) + 850 mm [formula 5]

Le barriere fotoelettriche a raggi multipli separati (2, 3 o 4 raggi)possono essere utilizzati per rilevare il passaggio del corpo intero ma non per rilevare il passaggio di parti del corpo (ad esempio mano o dita).

L'altezza dal piano di calpestio consigliata per i raggi di barriere fotoelettriche a raggi multipli separati è la seguente:

Numero di raggi Altezza sopra il piano di riferimento, ad esempio il pavimento [mm]
4 300, 600, 900, 1200
3 300, 700, 1100
2 400a, 900

aPer il raggio inferiore, 400 mm può essere utilizzata quando la valutazione del rischio lo consente

4. Direzione di avvicinamento parallela alla zona di detezione

Le barriere fotoelettriche posizionate con zona di detezione posta parallelamente alla direzione di avvicinamento (vedi ad esempio Figura 2) vengono solitamente utilizzate come sensori di presenza,ovvero per fornire la segnalazione della presenza di persone esposte all'internodella zona protetta.

Per le barriere fotoelettriche posizionate secondo questa modalità, la distanza minima dalla zona pericolosa della parte esterna della zona di detezione della barriera fotoelettrica deve essere calcolata secondo la formula 7 della norma UNI EN ISO13855:2010 ovvero:

S = (\mathbf{2000 mm/s}\cdot\mathbf{T}) + (1200 mm - 0,4H) [formula7]

dove:

H è l'altezza da terra della zona di detezione della barriera fotoelettrica (in mm); il termine (1200 mm – 0,4H) non può essere in ogni caso inferiore a 850 mm.

L'altezza da terra della barriera fotoelettrica non deve essere superiore a 1000 mm, ma è consigliabile che non sia superiore a 300 mm per impedire l'accesso alla zona pericolosa passando sotto alla barriera fotoelettrica.

La capacità di detezione massima della barriera fotoelettrica (in mm) deve essere conforme alla formula 9 della norma UNI EN ISO 13855:2010, ovvero:

d=\frac{H}{15}+50mm [formula9]

Da quanto dettosopra si ricava anche che l'altezza minima (in mm) di una barrierafotoelettrica avente zona di detezione posta orizzontalmente e capacità di detezioned (in mm) deve essere pari a (secondola formula 8 della norma UNI EN ISO 13855:2010):

H = \mathbf{15}\cdot\mathbf{(d-50 mm)} [formula8]
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Figura 2 – Direzione di avvicinamento parallela alla zona di detezione

Qualora la barriera fotoelettrica sia utilizzata per individuare la presenza delle persone — e non solo il loro passaggio — non deve esserci nessuna possibilità di stare all'interno della zona pericolosa senza venire individuati dalla barriera fotoelettrica.

Anche se è possibile che il ripristino dei circuiti di comando sia automatico una volta che la barriera fotoelettrica non individua più la presenza di persone — supponendo come detto sopra che non ci sia nessuna possibilità di stare all'interno della zona pericolosa senza venire individuati dalla barriera fotoelettrica stessa — è comunque opportuno che il ripristino del funzionamento della macchina a seguito dell'intervento della barriera fotoelettrica sia esplicito.

Nel caso la barriera fotoelettrica venga utilizzata per individuare il passaggio delle persone — e non la loro presenza — la zona di detezione della barriera fotoelettrica deve essere di almeno 750 mm (passo tipico di una persona che cammina, secondo le indicazioni della norma UNI EN ISO 13855:2010). Il ripristino del funzionamento della macchina a seguito dell'intervento della barriera fotoelettrica deve essere sempre esplicito e il comando di ripristino deve essere posizionato in modo da non essere raggiungibile da parte di una persona che si trova tra la zona di detezione della barriera fotoelettrica e la zona pericolosa, conformemente a quanto indicato in allegato 2.

5. Accesso alla zona pericolosa al di sopra della barriera fotoelettrica

L'accesso alla zona pericolosa passando al di sopra della barriera fotoelettrica deve essere impedito (ad esempio mediante l'adozione di ripari).

Nel caso di barriere fotoelettriche con zona di detezione verticale per le quali il raggiungimento della zona pericolosa passando al di sopra del raggio superiore non può essere escluso, è necessario calcolare la distanza minima S in accordo con quanto indicato al presente paragrafo ed ai paragrafi 3 e 4 scegliendo il valore maggiore.

La distanza minima S tale da impedire il raggiungimento della zona pericolosa passando al di sopra della zona di detezione della barriera fotoelettrica è pari a:

S = (\mathbf{2000 mm/s}\cdot\mathbf{T}) + C_{RO} [formula 11]

Il parametro CRO deve essere determinato mediante la tabella 1 della norma UNI EN ISO 13855:2010 (Allegato I); tale parametro indica la distanza aggiuntiva (espressa in mm) che tiene in considerazione la possibilità di avvicinarsi alla zona pericolosa (ad esempio con la mano) senza essere rilevati dalla barriera fotoelettrica passando al di sopra del raggio superiore.

La formula 11 si applica per valori di S fino a 500 mm; S non può essere inferiore a 100 mm.

Se il valore di S calcolato con la formula 11 è superiore a 500 mm, allora deve essere utilizzata la formula 12; il valore di S calcolato utilizzando la formula 12 non può essere inferiore a 500 mm.

S = (\mathbf{1600 mm/s}\cdot\mathbf{T}) + C_{RO} [formula 12]

Allegato I — Tabella 1 UNI EN ISO 13855:2010

Dimensioni in mm

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a Raggiungimento della zona pericolosa passando sopra alla zona di detezione impossibile

Quando è indicato un valore pari a zero, il calcolo della distanza minima S deve essere effettuato in accordo ai punti 6.2 e 6.4 della norma UNI EN ISO 13855:2010

Nota 1: Dispositivi di protezione con un'altezza: del bordo superiore della zona di detezione inferiore a 900 mm non sono considerati poiché non offrono sufficiente protezione contro l'elusione o lo scavalcamento del bordo inferiore della zona di detezione superiore a 300 mm dal piano di riferimento non offre sufficiente protezione contro lo strisciare sotto
Nota 3: La maggior parte dei valori sono inferiori rispetto a quelli indicati nelle tabelle 1 e 2 della norma UNI EN ISO 13857:2008, poiché parti del corpo non possono essere supportati dalle strutture di protezione in caso di passaggio al di sopra delle stesse
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1 = dispositivo di protezione elettro-sensibile
2 = zona pericolosa
3 = piano di riferimento
a = altezza della zona pericolosa
b = altezza del bordo superiore della zona di detezione del dispositivo di protezione elettro-sensibile
CRO = distanza aggiuntiva che la parte del corpo può percorrere verso la zona pericolosa prima dell'attuazione del dispositivo di protezione
S = distanza minima per il raggiungimento al di sopra del dispositivo di protezione
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Commenti e note

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di ,

Buongiorno, non ci sono differenziazioni di questo genere nella norma, quindi bisogna sempre considerare le velocità di avvicinamento sopra indicate (a meno che norme di tipo C per particolari tipologie di macchine indichino diversamente). È lecito fare valutazioni specifiche e giustificarle all'interno del fascicolo tecnico della macchina, ma senza avere un supporto normativo.

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di ,

Buongiorno sig. Cappelletti. Prima di tutto complimenti per il suo articolo e argomento trattato. La distanza minima di sicurezza tra la barriera fotoelettrica e il punto di pericolo più vicino viene calcolato considerando, a seconda dei casi, le velocità di avanzamento del corpo o di una sua parte (2000 mm/sec o 1600 mm/sec). Nel caso, invece, di barriere fotoelettriche posizionate all'interno di tunnel, ad esempio, di aperture 600 x 500 mm posti ad una certa altezza, ad esempio 700 mm dal pavimento (spazi molto limitati di movimento, nel senso che un operatore può solo avanzare lentamente a carponi al loro inteno e non camminare) valgono sempre questi valori di velocità? Grazie

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di ,

Grazie per il chiarimento :)

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di ,

si certo, se è presente una barriera fotoelettrica collegata al circuito di comando in modo opportuno, la macchina si arresta.

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di ,

Per esempio...Se avvicino troppo la mano alla sega elettrica quest'ultima si arresta da sola?

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di ,

Articolo grandioso. Utilissimo. Grazie.

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di ,

Sono un dispositivo di sicurezza immateriale, che può essere utilizzato per la protezione degli organi in movimento delle macchine.

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di ,

Mi scuso per la mia ignoranza...Ma a che cosa servono le barriere fotoelettriche?

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