Ein Sicherheitslichtvorhang sieht einfach aus: zwei Aluminiumleisten, die sich über eine Maschinenöffnung hinweg gegenüberstehen.

Dieser Eindruck täuscht.

Hinter diesen Gitterstäben befinden sich eine aktive optoelektronische Schutzeinrichtung, redundante Sicherheitsausgänge, eine Diagnoselogik, ein Sicherheitsrelais oder eine Sicherheits-SPS, nachgeschaltete Schütze oder Antriebe sowie ein berechneter Sicherheitsabstand, der dafür sorgen soll, dass genügend Zeit bleibt, damit eine gefährliche Bewegung zum Stillstand kommt, bevor eine Person sie erreicht.

Wenn auch nur ein Glied fehlt, kann das System versagen.

Ich habe genügend OSHA-Durchsetzungsakten geprüft, um zu einer klaren Schlussfolgerung zu gelangen: Die meisten Ausfälle von Lichtvorhängen sind keine rätselhaften Sensorausfälle. Es handelt sich vielmehr um Integrationsfehler, Umgehungsentscheidungen, fehlerhafte Berechnungen des Sicherheitsabstands, ungesicherte Zugangswege, nachlässige Wiederanlauflogik oder um Führungskräfte, die eine “Abhilfe” bei Fehlauslösungen akzeptieren, die den Schutz stillschweigend aufhebt.

Die Technologie funktioniert. Ob sie jemanden schützt, hängt von der Installation ab.

Was ein Sicherheitslichtvorhang eigentlich macht

Ein Sicherheitslichtvorhang ist eine berührungslose Maschinenschutzvorrichtung, die ein Erfassungsfeld zwischen einem Infrarotsender und einem Empfänger erzeugt. Wenn eine Hand, ein Arm oder der Körper dieses Feld unterbricht, ändert der Lichtvorhang seine Sicherheitsausgänge und weist die Maschinensteuerung an, gefährliche Bewegungen zu verhindern oder zu stoppen.

Die OSHA stuft Lichtvorhänge als Anwesenheitssensoren ein und erklärt, dass sie dazu ausgelegt sind, den Hub einer Maschine zu stoppen, wenn das Erfassungsfeld unterbrochen wird. Die Behörde weist zudem darauf hin, dass mehrere technische Voraussetzungen erfüllt sein müssen, bevor sie als Schutzvorrichtungen am Arbeitspunkt eingesetzt werden können.

Ein Strahl verschwindet.

Der Empfänger erkennt das fehlende optische Signal, schaltet seine redundanten Ausgangssignal-Schaltgeräte – üblicherweise als OSSD-Kanäle bezeichnet – in den AUS-Zustand und veranlasst das Sicherheitsrelais oder die Sicherheits-SPS, die Freigabe für gefährliche Bewegungen zu entziehen, bevor die eindringende Person den Gefahrenpunkt erreichen kann.

Ganz einfach, oder?

Nicht wirklich. Die Erkennung ist nur der erste Schritt. Die Maschine muss noch reagieren, gefährliche Energiequellen abschalten oder unter Kontrolle bringen, innerhalb der validierten Zeit zum Stillstand kommen, im Stillstand bleiben, solange das Arbeitsfeld gesperrt ist, und einen unerwarteten Neustart vermeiden, nachdem die Person den Bereich verlassen hat.

Diese gesamte Kette stellt die Sicherheitsfunktion dar.

Für Käufer, die konkrete Konfigurationen vergleichen möchten, bietet die Website eine Auswahl an Sicherheitslichtvorhänge für die Absicherung von Maschinen Umfasst Optionen für kompakte, universell einsetzbare, für den Schwerlastbereich geeignete, mehrseitige, mit zwei Ausgängen ausgestattete, ultradünne, wasserdichte sowie Typ-4-Sensoren. Diese Kategorien sind auf unterschiedliche Installationsprobleme ausgerichtet; sie sollten nicht als austauschbare Varianten desselben Sensors betrachtet werden.

Der Ablauf von der Erkennung bis zum Anhalten, Schritt für Schritt

1. Der Sender erzeugt das Schutzfeld

Der Sender enthält eine vertikale Anordnung von Infrarot-Sendeelementen. Anstatt eine durchgehende Wand zu erzeugen, sendet er mehrere synchronisierte Lichtstrahlen in Richtung des Empfängers.

Die Anordnung der Strahlen bestimmt mehrere praktische Eigenschaften:

• Erkennungsfähigkeit oder Auflösung
• Schutzhöhe
• Einsatzbereich
• Ausrichtungstoleranz
• Unempfindlichkeit gegenüber optischen Störungen
• Ob das Feld für die Erkennung von Fingern, Händen, Armen oder dem gesamten Körper geeignet ist

Ein schmaler Abstand zwischen den Strahlen ermöglicht die Erkennung kleinerer Objekte. Ein größerer Strahlabstand mag für den Perimeter- oder Körperschutz akzeptabel sein, sollte jedoch nicht ohne Weiteres als Ersatz für den Handschutz am Arbeitspunkt herangezogen werden.

Die OSHA drückt sich hier ungewöhnlich deutlich aus: Umlaufende Lichtvorhänge mit größerem Kanalabstand sind für die Absicherung von Arbeitsbereichen oder Flächen konzipiert und können nicht automatisch als Schutzvorrichtung am Arbeitspunkt für Finger und Hände verwendet werden.

2. Der Empfänger überprüft die Strahlen kontinuierlich

Der Empfänger erwartet vom Sender ein bestimmtes optisches Muster. Unter normalen Bedingungen treffen die erforderlichen Lichtstrahlen korrekt ein, und die Sicherheitsausgänge verbleiben im Freigabezustand.

Wenn ein undurchsichtiges Objekt einen ausreichenden Teil des Erfassungsbereichs unterbricht, erkennt der Empfänger diese Störung. Ein für Sicherheitsanwendungen zugelassenes Gerät führt zudem interne Diagnosen durch, um Fehler zu erkennen, anstatt lediglich die Meldungen “Strahl frei” oder “Strahl blockiert” auszugeben.”

An dieser Stelle verwechseln Käufer häufig einen Sicherheitslichtvorhang mit einem Automatisierungslichtgitter.

Ein herkömmliches optisches Sensorarray kann Kartons zählen, die Produkthöhe messen, eine Kante erkennen oder das Vorhandensein eines Bauteils überprüfen. Das bedeutet jedoch nicht, dass es für den Personenschutz geeignet ist. Diese Unterscheidung wird ausführlich behandelt in Sicherheitslichtvorhänge im Vergleich zu Nicht-Sicherheitslichtvorhängen.

Meine Regel ist streng, aber sinnvoll: Ein Sensor, der eine Schachtel erkennen kann, ist nicht automatisch ein Gerät, dem ich meine Hand anvertrauen würde.

3. Die OSSD-Kanäle schalten sich aus

Die meisten modernen Sicherheitslichtvorhänge verfügen über zwei überwachte Halbleiter-Sicherheitsausgänge, die üblicherweise mit OSSD1 und OSSD2 bezeichnet werden.

Im Normalbetrieb zeigen beide Kanäle an, dass das Schutzfeld frei ist. Wird das Feld unterbrochen oder ein relevanter Fehler erkannt, wechseln beide Kanäle in den sicheren Zustand.

Warum zwei Kanäle?

Denn ein Personenschutzsystem sollte nicht davon abhängen, dass ein einzelner Ausgangstransistor, eine einzelne Leitung oder ein einzelner Steuerpfad auf Dauer einwandfrei funktioniert. Der nachgeschaltete Regler überprüft die Kanäle entsprechend der Systemarchitektur auf erwartetes Verhalten, Abweichungen, Kurzschlüsse, Querfehler oder Timing-Probleme.

Der Vorhang schaltet den Motor der Maschine in der Regel nicht direkt ein oder aus. Er leitet Sicherheitsinformationen an den nächsten Teil des Schaltkreises weiter.

4. Die Sicherheitssteuerung wertet das Signal aus

Die OSSD-Kanäle speisen ein Sicherheitsrelais, eine programmierbare Sicherheitssteuerung oder eine Sicherheits-SPS. Dieses Logikgerät wertet den Zustand des Lichtvorhangs zusammen mit anderen Eingängen aus, wie zum Beispiel:

• Not-Aus-Schaltkreise
• Verriegelungen für Schutztüren
• Zweihandbedienung
• Sicherheitsscanner
• Geräte zurücksetzen
• Rückmeldung vom Schütz
• Laufwerksstatus
• Signale zur Modusauswahl

Die Norm ISO 13849-1:2023 legt die aktuelle Methodik für die Auslegung und Integration sicherheitsrelevanter Teile von Steuerungssystemen fest, einschließlich der Hardware und Software, die Sicherheitsfunktionen ausführen. Wichtig ist, dass sie nicht für jede Maschine ein vorgeschriebenes Leistungsniveau festlegt; diese Anforderung muss sich aus der Risikobewertung der Maschine und den geltenden maschinenspezifischen Normen ergeben.

Diese Unterscheidung ist wichtig. Eine Vorhangbarriere vom Typ 4 verwandelt ein gewöhnliches Bedienfeld nicht auf magische Weise in ein PL-e-Sicherheitssystem.

Der Sensor ist ein Teilsystem. Die erzielte Leistung hängt von der gesamten Architektur ab.

5. Endschalter unterbinden gefährliche Bewegungen

Nachdem die Sicherheitssteuerung die Stoppanforderung empfangen hat, gibt sie Befehle an die Endausführungselemente der Maschine weiter.

Je nach Maschine kann dies Folgendes beinhalten:

• Spannungsabschaltung redundanter Schütze
• Anwendung einer Kupplungsbrems-Stoppfunktion
• Schließen eines überwachten Hydraulikventils
• Ablassen des pneumatischen Drucks über ein Sicherheitsventil
• Aktivierung der Funktion „Safe Torque Off“ an einem Frequenzumrichter
• Ein kontrolliertes Anhalten einleiten, bevor das Drehmoment abgeschaltet wird

An dieser Stelle trifft die Sprache der Broschüre auf die technische Realität.

Ein schneller Lichtvorhang kann eine langsame Maschine nicht retten. Wenn eine Presse, eine Säge, eine Roboterachse, eine Wickelmaschine oder eine automatische Schneidemaschine 600 Millisekunden zum Anhalten benötigt, muss der Einbauabstand diesem gesamten Bremsverhalten Rechnung tragen. Der Austausch eines 20-Millisekunden-Sensors gegen einen 10-Millisekunden-Sensor hilft nur am Rand; er beseitigt nicht die Trägheit der Maschine.

6. Die Reset- und Neustart-Logik verhindert, dass sich die Maschine unerwartet bewegt

Sobald das Schutzfeld wieder frei ist, darf die Maschine nicht einfach deshalb wieder anlaufen, weil die Person einen Schritt zurückgetreten ist.

Bei vielen Anwendungen ist eine gezielte manuelle Rückstellung erforderlich. Die Rückstellvorrichtung sollte so angeordnet sein, dass der Bediener sich vergewissern kann, dass sich niemand mehr im geschützten Bereich befindet, es ihm jedoch nicht möglich ist, die Rückstellung von innerhalb dieses Bereichs aus zu betätigen.

Mithilfe der Überwachung externer Geräte (External Device Monitoring, EDM) lässt sich überprüfen, ob nachgeschaltete Schütze oder Schaltgeräte tatsächlich ihren Zustand geändert haben. Ein festgeklemmtes Schütz darf nicht als erfolgreicher Stopp getarnt werden.

Das ist einer der am wenigsten glamourösen Aspekte der Lichtvorhangtechnik.

Es ist zudem eines der wichtigsten.

Die Sicherheitskette ist nur so stark wie ihr schwächstes Glied

Sicherheitskettenelement	Was es bewirkt	Typische ingenieurwissenschaftliche Frage	Häufige Fehler
Sender und Empfänger	Das Infrarotfeld erzeugen und überwachen	Kann die gewählte Auflösung den betreffenden Körperteil erkennen?	Falscher Strahlabstand oder schlechte Ausrichtung
OSSD-Ausgänge	Redundante Signale zum Sicherheitsstatus senden	Werden beide Kanäle unabhängig voneinander überwacht?	Ausgänge, die an einen Standard-SPS-Eingang angeschlossen sind
Sicherheitsrelais oder Sicherheits-SPS	Überprüft die Sicherheitsfunktion	Erfüllt die Architektur die geforderte PL- oder SIL-Stufe?	Einkanal-Logik oder fehlerhafte Programmierung
Abschließende Steuerelemente	Gefährliche Bewegung anhalten oder unterbinden	Können die Schütze, Ventile, die Bremse oder der Antrieb den Stopp zuverlässig ausführen?	Verschweißtes Schütz, undichtes Ventil, schwache Bremse
Reset und EDM	Unerwartete Neustarts verhindern und Schaltvorgänge überwachen	Kann der Bediener den geschützten Bereich vor dem Zurücksetzen überprüfen?	Automatischer Neustart oder versteckter Reset-Knopf
Mechanisches Maschinensystem	Verlangsamt die Bewegung und bringt sie zum Stillstand	Wie lang ist die gemessene Bremszeit im ungünstigsten Fall?	Verwendung einer Katalogschätzung anstelle eines Stop-Time-Tests
Sicherheitspersonal und zusätzliches Sicherheitspersonal	Zugriff außerhalb des optischen Feldes blockieren	Werden Seiten-, Rück-, Über-, Unter- und Durchgangsrouten abgedeckt?	Ein Mitarbeiter läuft herum oder bleibt hinter dem Vorhang stehen

Die harte Wahrheit ist, dass der Vorhang selbst zwar genau wie vorgesehen funktioniert, die Maschine insgesamt jedoch weiterhin unsicher ist.

Die allgemeine OSHA-Vorschrift zur Maschinensicherung, 29 CFR 1910.212, schreibt Schutzmaßnahmen gegen Gefahren an der Arbeitsstelle, Einzugsstellen, rotierende Teile, umherfliegende Späne und Funken vor. Sie erkennt elektronische Sicherheitseinrichtungen als eine mögliche Methode an, besagt jedoch nicht, dass ein einziger optischer Sensor alle Gefahren beseitigt.

Ein Lichtvorhang kann ein abgebrochenes Blatt nicht zurückhalten.

Es kann ein Metallfragment nicht aufhalten.

Es kann nicht verhindern, dass jemand mit der Hand in eine ungeschützte seitliche Öffnung greift.

Und es kann eine Maschine nicht ersetzen, die während des gefährlichen Abschnitts ihres Arbeitszyklus nicht anhalten kann.

Sicherheitsabstand: Wo die meisten Installationen zu einer technischen Herausforderung werden

Der Vorhang muss so weit von der Gefahrenstelle entfernt sein, dass die Maschine einen sicheren Zustand erreicht, bevor die Person die Gefahrenstelle erreicht.

Der grundlegende ingenieurwissenschaftliche Zusammenhang wird konzeptionell oft wie folgt ausgedrückt:

Sicherheitsabstand = Annäherungsgeschwindigkeit × Gesamtreaktionszeit + zusätzlicher Durchdringungsspielraum

Die Gesamtansprechzeit ist nicht nur die Ansprechzeit des Lichtvorhangs. Sie kann Folgendes umfassen:

• Reaktionszeit des Sensors
• Reaktionszeit der Sicherheitssteuerung
• Netzwerk- oder Schnittstellenverzögerung
• Reaktionszeit des Ausgabegeräts
• Reaktion von Ventil, Schütz, Antrieb, Kupplung oder Bremse
• Mechanische Stoppzeit
• Zulage für die Überwachung der Bremsanlage
• Zusätzliche Verzögerungen durch Filterung oder Logik

Der derzeitige internationale Standard für die Positionsbestimmung lautet ISO 13855:2024, veröffentlicht im November 2024. Sie trat an die Stelle der Norm ISO 13855:2010 und regelt die Anordnung und Dimensionierung von Schutzeinrichtungen, einschließlich elektrosensitiver Schutzeinrichtungen wie aktiver optoelektronischer Schutzeinrichtungen.

Dieses Datum ist von Bedeutung. Spezifikationen, die sich weiterhin ausschließlich auf ISO 13855:2010 beziehen, verweisen auf eine zurückgezogene Ausgabe.

In den Vereinigten Staaten verdeutlichen auch die OSHA-Richtlinien für mechanisch angetriebene Pressen, warum die Gesamtreaktionszeit von Bedeutung ist. Die darin enthaltene Formel zur Berechnung des Sicherheitsabstands berücksichtigt die Stoppzeit der Presse, die Reaktionszeit der Steuerung, die Reaktionszeit der Anwesenheitserkennung, die Toleranz für die Bremsüberwachung sowie die Eindringtiefe. Die OSHA verwendet in diesem spezifischen Kontext mechanisch angetriebener Pressen eine Handgeschwindigkeitskonstante von 63 Zoll pro Sekunde und verlangt die Messung der tatsächlichen Stoppzeit anstelle von Schätzungen.

Übernehmen Sie diesen Wert nicht blindlings in jede Maschinenanwendung.

Unterschiedliche Maschinen, Rechtsordnungen, Normen, Ausrichtungsrichtlinien, Erkennungsfähigkeiten und Einbaugeometrien können unterschiedliche Berechnungen erfordern. Die Formel muss der geltenden Norm und dem Maschinentyp entsprechen.

Ein praktisches Beispiel

Angenommen, für ein System liegen folgende gemessene oder dokumentierte Zeiten vor:

• Reaktionszeit des Lichtvorhangs: 15 ms
• Reaktionszeit der Sicherheitssteuerung: 10 ms
• Ausgangs- und Antriebsreaktionszeit: 25 ms
• Mechanische Stoppzeit: 320 ms

Der vorläufige Gesamtwert beträgt 370 ms, noch bevor erforderliche Toleranzen, der Bremsverschleißzuschlag, der Eindringfaktor oder anwendungsspezifische Sicherheitszuschläge hinzugerechnet werden.

Bei einer angenommenen Annäherungsgeschwindigkeit von 1.600 mm/s entsprechen 370 ms allein einer Wegstrecke von 592 mm.

Deshalb ist es keine technische Lösung, einen Vorhang in einem Abstand von 200 mm zu einer Gefahrenstelle anzubringen, nur weil “der Sensor innerhalb von 15 Millisekunden reagiert”. Das ist ein rechnerischer Fehler.

Auflösung, Typ und Schutzhöhe sind unterschiedliche Entscheidungen

Diese Begriffe werden häufig miteinander verwechselt.

Das sollten sie nicht.

Erkennungsauflösung

Die Auflösung beschreibt das kleinste Objekt, das das Schutzfeld unter definierten Bedingungen zuverlässig erkennen kann. Sie bestimmt, ob die Anwendung zur Erkennung von Fingern, Händen, Armen oder Körpern vorgesehen ist.

Eine geringere Erfassungsreichweite ermöglicht in der Regel einen präziseren Schutz, kann jedoch die Reichweite, die Einbautoleranz, die Strahlanzahl, den Preis und die Unempfindlichkeit gegenüber Verschmutzungen beeinträchtigen.

Schutzhöhe

Die Schutzhöhe ist der vertikale Bereich, der vom aktiven Erfassungsfeld abgedeckt wird. Sie muss der zu schützenden Öffnung entsprechen – und nicht lediglich der Gesamthöhe der Maschine.

Ein 900 mm langer Lichtvorhang schützt eine 1.200 mm breite Öffnung nur dann, wenn zusätzliche feste oder berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen den verbleibenden Weg abdecken.

Typ 2 im Vergleich zu Typ 4

Die Norm IEC 61496-1:2020 legt allgemeine Anforderungen an die Auslegung, den Bau und die Prüfung von berührungslosen elektrosensitiven Schutzeinrichtungen fest. Die Norm IEC 61496-2:2020 ergänzt diese um Anforderungen an aktive optoelektronische Schutzeinrichtungen zur Erkennung von Personen.

Die Typenklassifizierung bezieht sich auf das sicherheitsrelevante Verhalten der Schutzeinrichtung und die Anforderungen an die Fehlererkennung. Sie ist kein anderer Begriff für den Strahlabstand.

Der detaillierte Vergleich in Sicherheitslichtvorhänge vom Typ 2 im Vergleich zu denen vom Typ 4 Dies ist sinnvoll, wenn bei einer Risikobewertung Anwendungen mit geringerer Integrität von Maschinen unterschieden werden müssen, bei denen schwere oder irreversible Verletzungen realistisch sind.

Meine Ansicht ist ganz einfach: Wenn Quetschungen, Amputationen oder dauerhafte Behinderungen eine realistische Folge sind, sollte man bei der Beschaffung nicht damit beginnen, zu fragen, welche Variante billiger ist.

Zunächst sollte die erforderliche Sicherheitsfunktion festgelegt werden.

Was die Vollstreckungsakten offenbaren

Die Unfallstatistik verdeutlicht die Kluft zwischen dem Besitz eines Lichtvorhangs und dem Betrieb einer geschützten Maschine.

Ein Mitarbeiter, der gerade erst seine Arbeit aufgenommen hatte, verlor drei Finger

Im November 2022 erlitt ein neuer Mitarbeiter der United Hospital Supply Corp. bei der Bedienung einer Abkantpresse die Amputation von drei Fingern. Nach Angaben der OSHA hatten Vorgesetzte und Mitarbeiter den Lichtvorhang absichtlich umgangen.

In der Durchsetzungsmitteilung vom 17. Mai 2023 wurden drei vorsätzliche Verstöße, 17 schwerwiegende Verstöße und ein nicht schwerwiegender Verstoß gemeldet; die vorgeschlagenen Strafen beliefen sich auf $498,464, sowie die Aufnahme in das „Severe Violator Enforcement Program“ der OSHA.

Der Vorhang war da.

Der Schutz war nicht vorhanden.

Ein Vorgesetzter hat einen Lichtvorhang deaktiviert

Im Jahr 2019 führte die OSHA Ermittlungen bei einem Möbelhersteller in New Hampshire durch, nachdem ein Mitarbeiter in eine automatisierte Holzsägemaschine gezogen und dabei schwer verletzt worden war.

Die Ermittler stellten fest, dass ein Vorgesetzter den Lichtvorhang deaktiviert hatte, wodurch die Maschine nicht mehr anhielt, wenn sich eine Person dem Arbeitsbereich näherte. Die OSHA stellte einen vorsätzlichen und 36 schwerwiegende Verstöße fest, für die Strafen in Höhe von insgesamt $378,488.

Es handelte sich nicht um einen verborgenen elektronischen Defekt.

Das war eine Entscheidung der Geschäftsleitung.

Ein defekter Vorhang ging einer teilweisen Fingeramputation voraus

Bei einem Vorfall am 22. April 2016 bei einem Beutelhersteller in Wisconsin erlitt ein Arbeiter eine teilweise Amputation seines rechten Zeigefingers, als er einen Stau in einer Beutelverschließmaschine beseitigte. Die OSHA stellte fest, dass die vom Hersteller installierten Lichtvorhänge deaktiviert worden waren.

Gerade beim Beseitigen von Staus betreten die Mitarbeiter Bereiche, von denen die Produktionsplanung annimmt, dass sie diese niemals betreten werden.

Aus diesem Grund sind Risikobewertungen, die sich ausschließlich auf den normalen automatischen Betrieb stützen, unzureichend. Reinigung, Justierung, Fehlerbehebung, Einrichtung, Wiederherstellung, Werkzeugwechsel und Wartung müssen berücksichtigt werden.

Die Zahlen sind nicht abstrakt

Das US-amerikanische Bureau of Labor Statistics erfasste 6,200 Arbeitsunfälle mit Amputationen, die im Jahr 2018 zu Arbeitsausfällen führten. Dabei waren Maschinen beteiligt 58%, oder 3.580 Fälle, und die mittlere Genesungsdauer betrug 31 Tage, im Vergleich zu neun Tagen bei allen Verletzungsarten.

Auf Maschinen für die Metallbearbeitung, die Holzbearbeitung und die Bearbeitung von Spezialwerkstoffen entfielen 1,660 dieser Amputationsfälle.

Jüngsten Berichten des BLS zufolge verzeichneten Arbeitgeber in der Privatwirtschaft etwa 2,5 Millionen nicht tödliche Arbeitsunfälle und Berufskrankheiten im Jahr 2024. Diese pauschale Zahl berücksichtigt zwar nicht speziell Mängel bei der Maschinensicherung, macht jedoch deutlich, dass niedrigere Gesamtunfallraten die Umgehung von Sicherheitsvorkehrungen nicht akzeptabel machen.

Wo Lichtvorhänge zum Maschinenschutz am besten funktionieren

Sicherheitslichtvorhänge sind besonders dort sinnvoll, wo Mitarbeiter häufigen Zugang benötigen und eine feste Absperrung das Be- und Entladen, die Inspektion oder den normalen Produktionsablauf behindern würde.

Zu den gängigen Anwendungsbereichen gehören:

• Mechanische und hydraulische Pressen
• Abkantpressen
• Stanzzellen
• Roboter-Beladungsbereiche
• Verpackungsmaschinen
• Montagestationen
• Palettieranlagen
• Automatisierte Schneideanlagen
• Zugangspunkte für den Spritzguss
• Förderband-Übergangsbereiche
• Wickel- und Verarbeitungsmaschinen

Bei großen Druckmaschinen können Vibrationen, freiliegende Bauteile, lange Stillstandszeiten, Kühlmittel, Ölnebel und mechanische Einwirkungen die Produktanforderungen verändern. Ein standardmäßiges, schlankes Gehäuse mag zwar elektrisch einwandfrei funktionieren, ist aber mechanisch gesehen möglicherweise dennoch eine schlechte Wahl.

Das ist der Punkt, an dem Sicherheitslichtvorhänge für Schwermaschinen verdienen eine gesonderte Betrachtung.

Maschinen mit Zugang von vorne, von der Seite und von hinten erfordern unter Umständen mehrere aufeinander abgestimmte Erfassungsfelder anstelle eines einzigen Sensorvorhangs über der offensichtlichsten Öffnung. Die Gegebenheiten vor Ort Mehrseitige Zugangskontrollsysteme auf diese umfassendere Geometrie eingehen.

Und manchmal ist ein Lichtvorhang einfach die falsche Sicherheitsmaßnahme.

Setzen Sie physische Schutzvorrichtungen, verriegelte Türen, Systeme mit feststeckendem Schlüssel, druckempfindliche Vorrichtungen, Scanner oder Kombinationen dieser Technologien ein, wenn die Gefahr Folgendes umfasst:

• Herumfliegendes Material
• Defekte Werkzeuge
• Heiße Flüssigkeiten
• Funken oder Strahlung
• Lange Haltezeiten
• Durchfall- oder Überkletterzugang
• Eine Person, die sich unbemerkt innerhalb des bewachten Bereichs aufhält
• Eine Maschine, die nicht zuverlässig mitten im Arbeitszyklus anhalten kann

So wählen Sie den besten Sicherheitslichtvorhang für den Maschinenschutz aus

Der beste Sicherheitslichtvorhang ist nicht das Modell mit der höchsten Strahlanzahl, dem kleinsten Gehäuse oder der eindrucksvollsten Typenbezeichnung.

Es handelt sich um das Modell, das einer validierten Sicherheitsfunktion entspricht.

Bevor Sie ein Angebot anfordern, halten Sie bitte mindestens folgende Informationen fest:

1. Maschinentyp und Arbeitszyklus
2. Gefährliche Bewegungen und Schweregrad der Verletzungen
3. Erforderliches Leistungsniveau oder SIL-Zielwert
4. Gemessene Bremszeit im ungünstigsten Fall
5. Erkennung von Fingern, Händen, Armen oder Körperteilen
6. Erforderliche Schutzhöhe
7. Abstand zwischen Sender und Empfänger
8. Verfügbarer Einbauraum
9. Alle möglichen Zugangswege
10. Ausgangstyp und Kompatibilität mit Sicherheitssteuerungen
11. Reset-Verfahren und Position der Reset-Taste
12. Notwendigkeit von EDM, Muting oder Blanking
13. Einwirkung von Staub, Öl, Wasser, Vibrationen, Schweißfunken oder reflektierendem Material
14. Vorschriften des Bestimmungslandes und maschinenspezifische Anforderungen

Senden Sie einem Lieferanten nicht nur die Öffnungsbreite und fragen Sie nach “einem passenden Vorhang”.”

Das sind nicht genügend Informationen, um verantwortungsbewusst ein Personenschutzgerät auszuwählen.

FAQs

Wie funktionieren Sicherheitslichtvorhänge?

Sicherheitslichtvorhänge sind berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen, die mithilfe eines Senders und eines Empfängers ein Feld aus Infrarotstrahlen erzeugen; unterbricht eine Person einen oder mehrere Strahlen, ändert das Gerät seine redundanten Sicherheitsausgänge, sodass die sicherheitsrelevante Steuerung der Maschine gefährliche Bewegungen stoppen oder verhindern kann.

Der Stoppbefehl wird normalerweise über zwei OSSD-Kanäle an ein Sicherheitsrelais oder eine Sicherheits-SPS weitergeleitet. Diese Steuerung betätigt dann Schütze, überwachte Ventile, ein Kupplungs-Brems-System oder eine Antriebssicherheitsfunktion wie beispielsweise „Safe Torque Off“.

Halten Sicherheitslichtvorhänge eine Maschine sofort an?

Sicherheitslichtvorhänge halten eine Maschine nicht sofort an; sie erkennen ein Eindringen innerhalb ihrer vorgegebenen Reaktionszeit und lösen einen Stoppbefehl aus, während die Steuerung der Maschine, die Schaltgeräte, die Bremse, der Antrieb, das Hydrauliksystem oder das Pneumatiksystem noch zusätzliche Zeit benötigen, um gefährliche Bewegungen in einen sicheren Zustand zu bringen.

Der Einbauabstand muss die gesamte Reaktionskette berücksichtigen. Ein Sensor mit einer Reaktionszeit von 10 oder 15 Millisekunden kann immer noch ein Sicherheitsrisiko darstellen, wenn er zu nahe an Maschinen installiert wird, die mehrere hundert Millisekunden zum Anhalten benötigen.

Was ist der Unterschied zwischen einem Sicherheitslichtvorhang und einem herkömmlichen Lichtvorhangsensor?

Ein Sicherheitslichtvorhang wird als Teil eines sicherheitsrelevanten Personenschutzsystems mit überwachten Ausgängen, einem definierten Fehlerverhalten und festgelegten Integrationsanforderungen entwickelt und geprüft, während ein Standard-Lichtvorhang oder ein optisches Gitter in der Regel dazu dient, Produkte innerhalb eines Automatisierungsprozesses zu erkennen, zu zählen, zu messen, zu positionieren oder zu prüfen.

Ein Standardsensor mag von außen fast identisch aussehen. Das Aussehen spielt jedoch keine Rolle. Seine Sicherheitsklasse, seine Diagnosefunktionen, seine Ausgangssignale, seine Dokumentation und sein Verwendungszweck entscheiden darüber, ob er in einen Personenschutzkreis gehört.

Wie weit sollte ein Sicherheitslichtvorhang von der Gefahrenstelle der Maschine entfernt sein?

Ein Sicherheitslichtvorhang muss so weit von der Gefahrenstelle entfernt positioniert werden, dass die gesamte Maschine einen sicheren Zustand erreicht, bevor eine Person vom Erfassungsbereich zum Gefahrenpunkt gelangen kann; dabei sind die geltende Norm für Sicherheitsabstände, die gemessene Bremszeit, die Annäherungsgeschwindigkeit, die Reaktionszeit des Sensors, die Steuerungsverzögerungen und die Durchdringungstoleranz zu berücksichtigen.

ISO 13855:2024 ist die aktuelle internationale Norm für die Positionierung. In den Vereinigten Staaten können zusätzlich maschinenspezifische Anforderungen der OSHA und der ANSI gelten. Der Abstand sollte für die jeweilige Maschine berechnet und validiert werden und nicht einfach aus einer anderen Anlage übernommen werden.

Kann sich eine Maschine automatisch neu starten, nachdem der Lichtvorhang freigegeben wurde?

Eine Maschine sollte nicht automatisch neu starten, nur weil der Sicherheitslichtvorhang frei wird, wenn sich eine Person möglicherweise im geschützten Bereich befunden hat oder dort verblieben ist; das Neustartverhalten muss sich nach der Risikobewertung, den geltenden Normen, der Betriebsart, der Sichtbarkeit des geschützten Bereichs und der validierten Strategie zur manuellen Rückstellung oder Anwesenheitserkennung richten.

Ein Reset-Knopf sollte von innerhalb der Gefahrenzone nicht erreichbar sein, und die Person, die das System zurücksetzt, sollte den geschützten Bereich überblicken können. Bei größeren Zellen sind möglicherweise zusätzliche Erkennungsvorrichtungen im Innenbereich oder Kontrollvorrichtungen für eingeschlossene Personen erforderlich.

Ist ein Lichtvorhang vom Typ 4 automatisch ein PL-e-Sicherheitssystem?

Ein Lichtvorhang vom Typ 4 gehört zur Klassifizierung der aktiven optoelektronischen Schutzeinrichtungen mit hoher Integrität, bedeutet jedoch nicht automatisch, dass die gesamte Maschinensicherheitsfunktion die Stufe PL e oder SIL 3 erfüllt, da die erzielte Leistung auch von der Steuerung, der Verkabelung, der Diagnose, den Ausgabegeräten, den Aktoren, der Software, der Stoppleistung, der Fehlerbehandlung und der Validierung abhängt.

Ein hochwertiger Sensor, der an eine gewöhnliche SPS und ein nicht überwachtes Schütz angeschlossen ist, stellt keine leistungsstarke Sicherheitsarchitektur dar. Diese Aussage bezieht sich auf die gesamte validierte Sicherheitsfunktion, nicht auf eine einzelne Komponente.

Die Maschinendaten in eine fundierte Sicherheitsspezifikation umwandeln

Entscheiden Sie sich nicht allein aufgrund der Strahlanzahl und des Preises für einen Sicherheitslichtvorhang.

Messen Sie die längste Bremszeit der Maschine. Ermitteln Sie alle Zugangswege. Legen Sie fest, welcher Körperteil erkannt werden muss. Legen Sie die erforderliche PL- oder SIL-Stufe fest. Dokumentieren Sie die Umgebung, den Einbauabstand, die Schutzhöhe, die Rückstellmethode, die Ausgangsarchitektur sowie etwaige Anforderungen hinsichtlich Muting oder Blanking.

Wählen Sie anschließend das Gerät aus.

Wenn Sie eine Anwendungsprüfung, eine Produktempfehlung, ein OEM-Projekt, eine Nachrüstung oder ein technisches Angebot wünschen, senden Sie uns bitte die entsprechenden Details über das Kontaktseite für die technische Planung von Sicherheitsvorhängen. Je vollständiger die Maschinendaten sind, desto fundierter wird die endgültige Auswahl sein.