Safety of machinery — Positioning of safeguards with respect to the approach speeds of parts of the human body

ISO 13855:2010 establishes the positioning of safeguards with respect to the approach speeds of parts of the human body. It specifies parameters based on values for approach speeds of parts of the human body and provides a methodology to determine the minimum distances to a hazard zone from the detection zone or from actuating devices of safeguards. The values for approach speeds (walking speed and upper limb movement) in ISO 13855:2010 are time tested and proven in practical experience. ISO 13855:2010 gives guidance for typical approaches. Other types of approach, for example running, jumping or falling, are not considered in ISO 13855:2010. Safeguards considered in ISO 13855:2010 include: - electro-sensitive protective equipment, including light curtains and light grids (AOPDs), and laser scanners (AOPDDRs) and two-dimensional vision systems; - pressure-sensitive protective equipment, especially pressure-sensitive mats; - two-hand control devices; - interlocking guards without guard locking.

Sécurité des machines — Positionnement des moyens de protection par rapport à la vitesse d'approche des parties du corps

L'ISO 13855:2010 traite du positionnement des moyens de protection par rapport à la vitesse d'approche des parties du corps. Elle spécifie des paramètres basés sur les valeurs des vitesses d'approche des parties du corps et fournit une méthodologie pour déterminer les distances minimales entre la zone de détection ou les dispositifs d'actionnement des moyens de protection et la zone dangereuse. Les valeurs des vitesses d'approche (vitesse de marche et mouvement des parties supérieures du corps) de l'ISO 13855:2010 ont été chronométrées et vérifiées lors d'expériences pratiques. L'ISO 13855:2010 donne des conseils pour des approches types. Les autres types d'approche, par exemple en courant, en sautant ou en tombant, ne sont pas pris en compte dans l'ISO 13855:2010. Les moyens de protection considérés dans l'ISO 13855:2010 comprennent les équipements de protection électrosensibles (voir la CEI 61496, toutes les parties), y compris les barrières immatérielles et les cellules lumineuses (AOPD), ains que les scanners à laser (AOPDDR) et les systèmes de vision bidimensionnelle; les équipements de protection sensibles à la pression (voir l'ISO 13856‑1, l'ISO 13856‑2 et l'ISO 13856‑3), notamment les tapis sensibles; les dispositifs de commande bimanuelle (voir l'ISO 13851); et les protecteurs sans dispositif d'interverrouillage (voir l'ISO 14119).

General Information

Status
Published
Publication Date
18-Apr-2010
Current Stage
9092 - International Standard to be revised
Completion Date
28-Jan-2020
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Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13855
Second edition
2010-05-01

Safety of machinery — Positioning of
safeguards with respect to the approach
speeds of parts of the human body
Sécurité des machines — Positionnement des moyens de protection
par rapport à la vitesse d'approche des parties du corps




Reference number
ISO 13855:2010(E)
©
ISO 2010

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ISO 13855:2010(E)
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E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland

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ISO 13855:2010(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction.v
1 Scope.1
2 Normative references.2
3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms .2
3.1 Terms and definitions .2
3.2 Symbols and abbreviated terms .4
4 Methodology .5
5 General equation for the calculation of the overall system stopping performance and
minimum distances .7
5.1 Overall system stopping performance.7
5.2 Minimum distance .8
6 Calculation of minimum distances for electro-sensitive protective equipment employing
active opto-electronic protective systems.8
6.1 General .8
6.2 Detection zone orthogonal to the direction of approach .9
6.3 Detection zone parallel to the direction of approach .12
6.4 Detection zone angled to the direction of approach .14
6.5 Addressing possible circumventing of electro-sensitive protective equipment by reaching
over the detection zone .16
6.6 Indirect approach — Path from detection zone to hazard zone restricted by obstacles.19
7 Method of calculating the positioning of pressure-sensitive mats or floors .21
7.1 General .21
7.2 Step mounting .22
8 Two-hand control devices .22
9 Interlocking guards without guard locking.22
Annex A (informative) Worked examples .24
Annex B (informative) Termination of hazardous machine functions.33
Annex C (informative) Example for considering indirect approaches .34
Annex D (informative) Measurement and calculation of overall system stopping performance .36
Annex E (informative) Number of beams and their height above the reference plane.38
Bibliography.39

© ISO 2010 – All rights reserved iii

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ISO 13855:2010(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 13855 was prepared by Technical Committee ISO/TC 199, Safety of machinery.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 13855:2002), which has been technically
revised.
iv © ISO 2010 – All rights reserved

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ISO 13855:2010(E)
Introduction
The structure of safety standards in the field of machinery is as follows:
a) type-A standards (basic safety standards) giving basic concepts, principles for design, and general
aspects that can be applied to all machinery;
b) type-B standards (generic safety standards) dealing with one safety aspect or one or more type(s) of
safeguard that can be used across a wide range of machinery:
⎯ type-B1 standards on particular safety aspects (e.g. safety distances, surface temperature, noise);
⎯ type-B2 standards on safeguards (e.g. two-hand controls, interlocking devices, pressure-sensitive
devices, guards);
c) type-C standards (machine safety standards) dealing with detailed safety requirements for a particular
machine or group of machines.
This document is a type-B standard as stated in ISO 12100-1.
The requirements of this document can be supplemented or modified by a type-C standard.
For machines which are covered by the scope of a type-C standard and which have been designed and built
according to the requirements of that type-C standard, the following applies: if the requirements of that type-C
standard deviate from the requirements in type-B standards, the requirements of that type-C standard take
precedence over the provisions of other standards.
The effectiveness of certain types of safeguard described in this International Standard to minimize risk relies,
in part, on the relevant parts of that equipment being correctly positioned in relation to the hazard zone. In
deciding on these positions, a number of aspects are taken into account, such as:
⎯ the necessity of a risk assessment according to ISO 14121-1;
⎯ the practical experience in the use of the machine;
⎯ the overall system stopping performance;
⎯ the time taken to ensure the safe condition of the machine following operation of the safeguard, for
example to stop the machine;
⎯ the bio-mechanical and anthropometric data;
⎯ any intrusion by a part of the body towards the hazard zone until the protective device is actuated;
⎯ the path taken by the body part when moving from the detection zone towards the hazard zone;
⎯ the possible presence of a person between the safeguard and the hazard zone;
⎯ the possibility of undetected access to the hazard zone.

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 13855:2010(E)

Safety of machinery — Positioning of safeguards with respect
to the approach speeds of parts of the human body
1 Scope
This International Standard establishes the positioning of safeguards with respect to the approach speeds of
parts of the human body.
It specifies parameters based on values for approach speeds of parts of the human body and provides a
methodology to determine the minimum distances to a hazard zone from the detection zone or from actuating
devices of safeguards.
The values for approach speeds (walking speed and upper limb movement) in this International Standard are
time tested and proven in practical experience. This International Standard gives guidance for typical
approaches. Other types of approach, for example running, jumping or falling, are not considered in this
International Standard.
NOTE 1 Other types of approach can result in approach speeds that are higher or lower than those defined in this
International Standard.
Safeguards considered in this International Standard include:
a) electro-sensitive protective equipment [see IEC 61496 (all parts)], including:
⎯ light curtains and light grids (AOPDs);
⎯ laser scanners (AOPDDRs) and two-dimensional vision systems;
b) pressure-sensitive protective equipment (see ISO 13856-1, ISO 13856-2 and ISO 13856-3), especially
pressure-sensitive mats;
c) two-hand control devices (see ISO 13851);
d) interlocking guards without guard locking (see ISO 14119).
This International Standard specifies minimum distances from the detection zone, plane, line, point or
interlocking guard access point to the hazard zone for hazards caused by the machine (e.g. crushing,
shearing, drawing-in).
Protection against the risks from hazards arising from the ejection of solid or fluid materials, emissions,
radiation and electricity are not covered by this International Standard.
NOTE 2 Anthropometric data from the 5th to the 95th percentile of persons of 14 years and older were used in the
determination of the intrusion distance value “C” in the equations.
NOTE 3 The data in this International Standard are based on experience of industrial application; it is the responsibility
of the designer to take this into account when using this International Standard for non-industrial applications.
NOTE 4 Data specifically for children have not been used in this International Standard. Until specific data are
available for approach speeds for children, it is the responsibility of the designer to calculate the distances taking into
account that children might be quicker and that a child might be detected later.
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ISO 13855:2010(E)
The International Standard is not applicable to safeguards (e.g. pendant two-hand control devices) that can be
moved, without using tools, nearer to the hazard zone than the calculated minimum distance.
The minimum distances derived from this International Standard are not applicable to safeguards used to
detect the presence of persons within an area already protected by a guard or electro-sensitive protective
equipment.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 12100-1, Safety of machinery — Basic concepts, general principles for design — Part 1: Basic
terminology, methodology
ISO 13857:2008, Safety of machinery — Safety distances to prevent hazard zones being reached by the
upper and lower limbs
ISO 14121-1:2007, Safety of machinery — Risk assessment — Part 1: Principles
IEC 61496-1:2004, Safety of machinery — Electro-sensitive protective equipment — Part 1: General
requirements and tests
3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 12100-1 and the following apply.
3.1.1
actuation
〈safeguards〉 physical initiation of the safeguard when it detects a body or parts of a body
3.1.2
overall system stopping performance
T
time interval between the actuation of the sensing function and the termination of the hazardous machine
function
NOTE Adapted from IEC 61496-1:2004.
3.1.3
detection capability
d
sensing function parameter limit specified by the supplier that will cause actuation of the protective equipment
[IEC/TS 62046:2008, 3.1.4]
3.1.4
electro-sensitive protective equipment
ESPE
assembly of devices and/or components working together for protective tripping or presence-sensing
purposes and comprising at a minimum:
⎯ a sensing device,
2 © ISO 2010 – All rights reserved

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ISO 13855:2010(E)
⎯ controlling/monitoring devices,
⎯ output signal switching devices
[IEC 61496-1:2004, definition 3.5]
NOTE ESPEs refer only to non-contact sensing devices.
3.1.5
indirect approach
approach where the shortest path to the hazard zone is obstructed by a mechanical obstacle
NOTE The hazard zone can only be approached by going around the obstacle.
3.1.6
circumventing the detection zone
reaching the hazard zone without actuation of the protective device by passing over, under or to the side of
the detection zone
3.1.7
termination of the hazardous machine function
condition achieved when the hazard parameters are reduced to a level which cannot cause physical injury or
damage to health
NOTE See examples in Annex B.
3.1.8
detection zone
zone within which a specified test piece is detected by the protective equipment
NOTE 1 The detection zone may also be a point, line or plane.
NOTE 2 Adapted from IEC 61496-1:2004, definition 3.4.
3.1.9
minimum distance
S
calculated distance between the safeguard and the hazard zone necessary to prevent a person or part of a
person reaching the hazard zone before the termination of the hazardous machine function
NOTE Different minimum distances may be calculated for different conditions or approaches, but the greatest of
these minimum distances is used for selecting the position of the safeguard.
3.1.10
intrusion distance
C
distance that a part of the body (usually a hand) can move past the safeguard towards the hazard zone prior
to actuation of the safeguard
© ISO 2010 – All rights reserved 3

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ISO 13855:2010(E)
3.2 Symbols and abbreviated terms
3.2.1 Symbols
Symbol Term Unit
T overall system stopping performance s
S minimum distance mm
C intrusion distance mm
t reaction time of the protective device s
1
t stopping time of the machine s
2
t opening time to open the guard s
3
K approach speed parameter mm/s
d sensor detection capability mm
H height of detection zone above reference plane mm
h height of the step mm
X distance between the end of the detection zone and the hazard zone mm
S minimum distance when reaching over mm
RO
S minimum distance when reaching through mm
RT
C intrusion distance to the hazard zone when reaching over mm
RO
C intrusion distance to the hazard zone when reaching through mm
RT
a height of the hazard zone mm
b height of the safeguard (e.g. ESPE, protective structure) mm
*
S distance actually covered mm
l ; l ; l shortest distance around obstacles mm
1 2 3
S distance of l , projected on a horizontal plane
1; 1
S distance of l , projected on a horizontal plane mm
;
2 2
S distance of l , projected on a horizontal plane
3 3
e opening size mm
v speed of the opening motion of the power-operated interlocking guard mm/s

3.2.2 Abbreviated terms
AOPD Active opto-electronic protective device
AOPDDR Active opto-electronic protective device responsive to diffuse reflection (e.g. laser scanners)
VBPD Vision-based protective device
ESPE Electro-sensitive protective equipment
4 © ISO 2010 – All rights reserved

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ISO 13855:2010(E)
4 Methodology
Figure 1 provides a schematic representation of the methodology for determining the correct positioning of
sensing or actuating devices of safeguards in accordance with this International Standard, which is as follows.
a) Identify the hazards and assess the risks (as specified in ISO 12100-1 and ISO 14121-1);
b) If a type-C standard exists for the machine, select one of the specified types of safeguard from that
machine-specific standard, and then use the distance specified by that standard;
NOTE 1 Type-C standards specify minimum distances directly or by reference to this International Standard.
c) If there is no type-C standard, use the equations in this International Standard to calculate the minimum
distance for the safeguard selected;
NOTE 2 For selection of the appropriate type of safeguard, see ISO 12100-2:2003, Clause 5, and IEC/TS 62046.
d) If it is possible to circumvent (go around) the detection zone, an additional calculation using the equations
in 6.5 shall be made;
e) Where combinations of safeguards are used, a calculation of the minimum distance shall be made, taking
into account each safeguard and possible circumventing;
f) Calculate the minimum distances for each possibility of reaching the hazard zone. Then select the most
protective (greatest) of the minimum distances;
g) If possible, incorporate the distance(s) in the machine design, otherwise see step i);
h) Check that the installation of the safeguard does not allow access without detection. If undetected access
is possible, redesign [step i)], otherwise go to step j);
i) Can parameters be modified or alternative safeguards be used? If neither is possible, additional
safeguards shall be used;
j) Check whether the determined position allows persons to remain between the safeguard and the hazard
zone without being detected. In this case, supplementary measures will be required depending on an
additional risk assessment.
NOTE 3 An example of a supplementary measure is a manual reset switch positioned outside the hazard zone and
the space between the safeguard and the hazard zone. Its position is selected to allow someone operating it to
readily check that no one is within the hazard zone or in the space between the safeguard and the hazard zone. For
the requirements of a manual reset function, see ISO 13849-1:2006, 5.2.2.
© ISO 2010 – All rights reserved 5

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ISO 13855:2010(E)

Figure 1 — Methodology
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ISO 13855:2010(E)
5 General equation for the calculation of the overall system stopping performance
and minimum distances
5.1 Overall system stopping performance
The overall system stopping performance comprises at least two phases. The two phases are linked by
Equation (1):
Tt=+t (1)
12
where
T is the overall system stopping performance;
t is the maximum time between the occurrence of the actuation of the safeguard and the output signal

1
achieving the OFF-state;
t is the stopping time, which is the maximum time required to terminate the hazardous machine
2
function after the output signal from the safeguard achieves the OFF-state. The response time of the
control system of the machine shall be included in t .
2
t and t are influenced by various factors, e.g. temperature, switching time of valves, ageing of components.
1 2
t and t are illustrated in Figure 2. t and t are functions of the safeguard and the machine, respectively, and
1 2 1 2
are determined by design and evaluated by measurement. The evaluation of these two values shall include
the uncertainties resulting from the measurements, calculations and/or construction.

a
Actuation of safeguard.
b
Operation of safeguard (OFF signal generated).
c
Termination of hazardous machine function (safe condition).
Figure 2 — Relationship between t and t
1 2
The overall system stopping performance, T, is an essential characteristic for the location of the protective
device. Any deviation of the stopping time of the machine, t , shall be taken into account during the estimation
2
of T (see Annex D). Where the stopping time can deteriorate during the lifetime of the machine, technical or
organizational measures should be taken to ensure the correct overall system stopping performance. These
measures can be, for example:
⎯ braking performance control devices;
⎯ checks, the nature and the frequency of which should be defined in the user's manual.
NOTE There can be additional aspects to take into account, e.g.:
a) integrity of the protective function (safety in case of faults) (see ISO 13849-1, ISO 13849-2 and IEC 62061);
b) stopping performance monitoring (see, e.g. IEC/TS 62046);
© ISO 2010 – All rights reserved 7

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ISO 13855:2010(E)
c) cases where inadequate stopping performance prevents the application of this International Standard, e.g.
1) it is not possible to stop the machine during a cycle, or
2) the stopping performance cannot be predicted.
Measurements of stopping performance of a system require careful consideration in order to obtain accurate
and relevant values. Annex D gives guidance on the steps to take to ensure appropriate results.
5.2 Minimum distance
The minimum distance to the hazard zone shall be calculated by using the general Equation (2).
SK=×()T+C (2)
where
S is the minimum distance, in millimetres (mm);
K is a parameter, in millimetres per second (mm/s), derived from data on approach speeds of the body
or parts of the body;
T is the overall system stopping performance, in seconds (s), (see 3.1.2 and 5.1);
C is the intrusion distance, in millimetres (mm).
Clauses 6 to 9 show how this equation is used with particular types and arrangements of protective devices.
For worked examples, see Annex A.
6 Calculation of minimum distances for electro-sensitive protective equipment
employing active opto-electronic protective systems
6.1 General
6.1.1 This clause specifies requirements for two main situations based on the direction of approach of the
person or part of the person's body being:
a) orthogonal (at right angles or normal) to the detection zone (see 6.2), or
b) parallel to the detection zone (see 6.3).
Requirements are also provided for arrangements where:
⎯ an angled approach (between orthogonal and parallel) needs to be considered (see 6.4);
⎯ it is necessary to address possible circumventing of the electro-sensitive protective equipment (see 6.5);
⎯ the path from the detection zone to the hazard zone is restricted by obstacles (indirect approach)
(see 6.6).
NOTE 1 These situations also appear in combination.
Where the minimum distance is such that it would allow a person to remain undetected between the detection
zone and the hazard zone, additional presence-sensing equipment or other solutions should be provided to
prevent this.
NOTE 2 This International Standard is not intended to provide measures against reaching a hazard zone by climbing
over.
8 © ISO 2010 – All rights reserved

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ISO 13855:2010(E)
6.1.2 Safeguards shall be configured and positioned such that undetected access to the hazard zone is not
possible.
6.1.3 Where necessary, additional safeguards shall be provided to prevent circumventing the detection
zone of the safeguard (see Figure 9).
6.1.4 For the use of laser scanners (AOPDDR) or vision-based protective devices (VBPD) with a two-
dimensional protection zone, the calculation of the minimum distance shall be in line with 6.2, 6.3 or 6.4,
depending on the approach direction.
6.2 Detection zone orthogonal to the direction of approach
6.2.1 General
Figure 3 gives three examples where the detection zone is orthogonal to the direction of approach.

a) b)

c)
Key
1 hazard zone S minimum distance
a
2 detection zone Direction of approach.
3 fixed guard
Figure 3 — Three examples where the detection zone is orthogonal to the direction of approach
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ISO 13855:2010(E)
6.2.2 Vertical detection zones detecting whole body access
When the safeguard is used only for the detection of whole body access:
a) the height of the lowest beam shall be u 300 mm to prevent access under the detection zone. Where it is
foreseeable that electro-sensitive protective equipment will be used in non-industrial applications, for
example in the presence of children, the height of the lowest beam shall be < 200 mm;
b) the height of the uppermost beam shall be W 900 mm to prevent stepping over the detection zone. This is
not applicable for single beams or for detection zones parallel to the direction of approach (see 6.3).
6.2.3 Electro-sensitive protective equipment employing active opto-electronic protective devices
with a sensor detection capability of u 40 mm in diameter
6.2.3.1 Calculation
The minimum distance, S, in millimetres, from the detection zone to the hazard zone shall not be less than that
calculated using Equation (2):
SK=×()T+C (2)
where
K = 2 000 mm/s;
C = 8 (d − 14), but not less than 0;
d is the sensor detection capability of the device, in millimetres (mm).
Then
ST=×(2 000 )+ 8(d−14) (3)
Equation (3) applies to all minimum distances of S up to and including 500 mm. The minimum value of S shall
be 100 mm.
Where the values for S, calculated using Equation (3), exceed 500 mm, Equation (4) can be used. In this case,
the minimum value of S shall be 500 mm.
SK=×()T+C (2)
where
K = 1 600 mm/s;
C = 8 (d − 14), but not less than 0;
d is the sensor detection capability of the device, in millimetres (mm).
Then
ST=×(1600 )+ 8(d−14) (4)
Where it is foreseeable that electro-sensitive protective equipment employing active opto-electronic protective
devices will be used in non-industrial applications, for example in the presence of children, the minimum
distance, S, shall be calculated with Equation (3) and be increased by at least 75 mm. In such cases,
Equation (4) is not applicable.
10 © ISO 2010 – All rights reserved

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ISO 13855:2010(E)
6.2.3.2 Cycle re-initiation of machine operation employing active opto-electronic protective devices
with control function
Where active opto-electronic protective devices are used for cycle re-initiation of a machine
⎯ their sensor detection capability shall be u 30 mm,
⎯ Equation (3) (see 6.2.3.1) shall apply, and
⎯ the minimum distance, S, shall be > 150 mm.
If the sensor detection capability is u 14 mm,
⎯ Equation (3) shall apply, and
⎯ the minimum distance, S, shall be > 100 mm.
NOTE 1 Conditions for using electro-sensitive protective equipment in cycle initiation of machine operation are given in
ISO 12100-2:2003, 5.2.5.3, and IEC/TS 62046:2008, 5.6.
NOTE 2 Additional requirements for electro-sensitive protective equipment are given in IEC 61496-1.
NOTE 3 It is possible for electro-sensitive protective equipment with a sensor detection capability > 30 mm diameter to
not detect the wrist or the lower arm after the hand has been detected. An unexpected cycle re-initiation can occur.
6.2.4 Electro-sensitive protective equipment with a sensor
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 13855
Deuxième édition
2010-05-01

Sécurité des machines — Positionnement
des moyens de protection par rapport à la
vitesse d'approche des parties du corps
Safety of machinery — Positioning of safeguards with respect to the
approach speeds of parts of the human body




Numéro de référence
ISO 13855:2010(F)
©
ISO 2010

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ISO 13855:2010(F)
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ISO 13855:2010(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction.v
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.2
3 Termes, définitions, symboles et termes abrégés.2
3.1 Termes et définitions .2
3.2 Termes abrégés et symboles .4
4 Méthodologie .5
5 Équation générale pour le calcul du temps de réponse global et des distances minimales .7
5.1 Temps de réponse global .7
5.2 Distance minimale .8
6 Calcul des distances minimales pour un équipement de protection électrosensible
utilisant des systèmes de protection optoélectroniques actifs .8
6.1 Généralités .8
6.2 Zone de détection perpendiculaire à la direction d'approche .9
6.3 Zone de détection parallèle à la direction d'approche .12
6.4 Zone de détection formant un angle avec la direction d'approche.14
6.5 Prise en compte du contournement possible de l'équipement de protection
électrosensible par atteinte par-dessus la zone de détection.16
6.6 Approche indirecte — Trajectoire entre la zone de détection et la zone dangereuse limitée
par des obstacles .19
7 Méthode de calcul du positionnement des tapis ou planchers sensibles à la pression .21
7.1 Généralités .21
7.2 Montage sur des marches .22
8 Dispositifs de commande bimanuelle.22
9 Protecteurs sans dispositif d'interverrouillage.22
Annexe A (informative) Exemples d'application.24
Annexe B (informative) Interruption des fonctions dangereuses de la machine.33
Annexe C (informative) Exemple de prise en compte d'approches indirectes.34
Annexe D (informative) Mesurage et calcul du temps de réponse global .36
Annexe E (informative) Nombre de faisceaux et leur hauteur par rapport au plan de référence .38
Bibliographie.39

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ISO 13855:2010(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 13855 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 199, Sécurité des machines.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 13855:2002), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
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ISO 13855:2010(F)
Introduction
La structure des normes de sécurité dans le domaine des machines est la suivante:
a) normes de type A (normes fondamentales de sécurité), contenant des notions fondamentales, des
principes de conception et des aspects généraux pouvant être appliqués à toutes les machines;
b) normes de type B (normes génériques de sécurité), traitant d'un ou plusieurs aspects de la sécurité ou
d'un moyen de protection valable pour une large gamme de machines:
⎯ normes de type B1, traitant d'aspects particuliers de la sécurité (par exemple distances de sécurité,
température superficielle, bruit);
⎯ normes de type B2, traitant de moyens de protection (par exemple commandes bimanuelles,
dispositifs de verrouillage, dispositifs sensibles à la pression, protecteurs);
c) normes de type C (normes de sécurité par catégorie de machines), traitant des exigences de sécurité
détaillées s'appliquant à une machine particulière ou à un groupe de machines particulier.
Le présent document est une norme de type B tel que mentionné dans l'ISO 12100-1.
Les exigences du présent document peuvent être complétées ou modifiées par une norme de type C.
Pour les machines qui sont couvertes par le domaine d'application d'une norme de type C et qui ont été
conçues et construites conformément aux exigences de cette norme de type C, ce qui suit s'applique: si les
exigences de cette norme de type C s'écartent des exigences des normes de type B, les exigences de cette
norme de type C prennent le pas sur les dispositions des autres normes.
L'efficacité de certains types d'équipements de protection décrits dans la présente Norme internationale pour
réduire les risques se fonde, en partie, sur un positionnement correct des équipements par rapport à la zone
dangereuse. Un certain nombre d'aspects sont pris en compte pour le choix de ce positionnement,
notamment:
⎯ la nécessité d'une appréciation du risque conformément à l'ISO 14121-1;
⎯ l'expérience pratique dans l'utilisation de la machine;
⎯ le temps de réponse global;
⎯ le temps nécessaire pour garantir l'état de sécurité de la machine à la suite du déclenchement du moyen
de protection, par exemple pour arrêter la machine;
⎯ les données anthropométriques et biomécaniques;
⎯ toute intrusion d'une partie du corps vers la zone dangereuse avant que le dispositif de protection ne soit
actionné;
⎯ la trajectoire suivie par la partie du corps entre la zone de détection et la zone dangereuse;
⎯ la présence possible d'une personne entre le moyen de protection et la zone dangereuse;
⎯ la possibilité d'accès non détecté à la zone dangereuse.
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NORME INTERNATIONALE ISO 13855:2010(F)

Sécurité des machines — Positionnement des moyens de
protection par rapport à la vitesse d'approche des parties du
corps
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale traite du positionnement des moyens de protection par rapport à la vitesse
d'approche des parties du corps.
Elle spécifie des paramètres basés sur les valeurs des vitesses d'approche des parties du corps et fournit une
méthodologie pour déterminer les distances minimales entre la zone de détection ou les dispositifs
d'actionnement des moyens de protection et la zone dangereuse.
Les valeurs des vitesses d'approche (vitesse de marche et mouvement des parties supérieures du corps) de
la présente Norme internationale ont été chronométrées et vérifiées lors d'expériences pratiques. La présente
Norme internationale donne des conseils pour des approches types. Les autres types d'approche, par
exemple en courant, en sautant ou en tombant, ne sont pas pris en compte dans la présente Norme
internationale.
NOTE 1 D'autres types d'approche peuvent se traduire par des vitesses d'approche supérieures ou inférieures à celles
définies dans la présente Norme internationale.
Les moyens de protection considérés dans la présente Norme internationale comprennent:
a) les équipements de protection électrosensibles (voir la CEI 61496, toutes les parties), y compris:
⎯ barrières immatérielles et cellules lumineuses (AOPD);
⎯ scanners à laser (AOPDDR) et systèmes de vision bidimensionnelle;
b) les équipements de protection sensibles à la pression (voir l'ISO 13856-1, l'ISO 13856-2 et l'ISO 13856-3),
notamment les tapis sensibles;
c) les dispositifs de commande bimanuelle (voir l'ISO 13851);
d) les protecteurs sans dispositif d'interverrouillage (voir l'ISO 14119).
La présente Norme internationale spécifie les distances minimales entre la zone, le plan, l'axe, le point de
détection ou le point d'accès du protecteur avec dispositif de verrouillage et la zone dangereuse pour les
phénomènes dangereux engendrés par la machine (par exemple écrasement, cisaillement, entraînement).
La protection contre les risques engendrés par l'éjection de matières solides ou liquides, par les émissions,
par les rayonnements et par l'électricité ne sont pas couverts par la présente Norme internationale.
e e
NOTE 2 Les données anthropométriques du 5 au 95 centile des personnes âgées de 14 ans et plus ont été utilisées
pour la détermination de la valeur de la distance d'intrusion «C» dans les équations.
NOTE 3 Les données de la présente Norme internationale sont fondées sur l'expérience des applications industrielles;
il en va de la responsabilité du concepteur d'en tenir compte pour des applications non industrielles.
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ISO 13855:2010(F)
NOTE 4 La présente Norme internationale ne dispose pas de données spécifiques pour les enfants. Dans l'attente de
données spécifiques sur les vitesses d'approche pour enfants, il est de la responsabilité du concepteur de prendre en
compte, lors du calcul des distances, le fait que les enfants peuvent présenter des vitesses supérieures et des facteurs de
détection plus faibles.
La présente Norme internationale ne s'applique pas aux moyens de protection (par exemple organes de
commande bimanuelle montés sur pendant) qui, sans l'aide d'outils, peuvent être amenés plus près de la
zone dangereuse que la distance minimale calculée.
Les distances minimales déduites de la présente Norme internationale ne s'appliquent pas aux moyens de
protection utilisés pour détecter la présence de personnes dans une zone déjà protégée par un protecteur ou
par un équipement de protection électrosensible.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 12100-1, Sécurité des machines — Notions fondamentales, principes généraux de conception —
Partie 1: Terminologie de base, méthodologie
ISO 13857:2008, Sécurité des machines — Distances de sécurité empêchant les membres supérieurs et
inférieurs d'atteindre les zones dangereuses
ISO 14121-1:2007, Sécurité des machines — Appréciation du risque — Partie 1: Principes
CEI 61496-1:2004, Sécurité des machines — Équipements de protection électrosensibles — Partie 1:
Prescriptions générales et essais
3 Termes, définitions, symboles et termes abrégés
3.1 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 12100-1 ainsi que les
suivants s'appliquent.
3.1.1
activation
〈moyen de protection〉 déclenchement physique du moyen de protection au moment où il détecte un corps ou
des parties d'un corps
3.1.2
temps de réponse global
T
intervalle de temps entre l'activation de la fonction de détection et l'interruption de la fonction dangereuse de
la machine
NOTE Adapté de la CEI 61496-1:2004.
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ISO 13855:2010(F)
3.1.3
capacité de détection
d
limite du paramètre de la fonction de détection spécifiée par le constructeur qui entraîne une manœuvre de
l'équipement de protection
[CEI/TS 62046:2008, 3.1.4]
3.1.4
équipement de protection électrosensible
ESPE
ensemble de dispositifs et/ou de composants travaillant conjointement pour obtenir un déclenchement de
protection ou une détection de présence, et comprenant au minimum
⎯ un dispositif de détection,
⎯ des dispositifs de commande/surveillance,
⎯ des dispositifs de commutation du signal de sortie
[CEI 61496-1:2004, définition 3.5]
NOTE Les ESPE se rapportent uniquement à des dispositifs de détection sans contact.
3.1.5
approche indirecte
approche dans laquelle un obstacle mécanique est placé sur la plus courte trajectoire vers la zone
dangereuse
NOTE La zone dangereuse ne peut être approchée qu'en contournant l'obstacle.
3.1.6
contournement de la zone de détection
atteinte de la zone dangereuse sans activation du moyen de protection en passant au-dessus, au-dessous ou
sur le côté de la zone de détection
3.1.7
interruption de la fonction dangereuse d'une machine
état atteint lorsque les paramètres dangereux sont réduits à un niveau ne pouvant pas entraîner de blessures
physiques ni d'atteinte à la santé
NOTE Voir des exemples en Annexe B.
3.1.8
zone de détection
zone dans laquelle l'éprouvette d'essai spécifiée est détectée par l'équipement de protection
NOTE 1 La zone de détection peut être également un point, un axe ou un plan.
NOTE 2 Adapté de la CEI 61496-1:2004, définition 3.4.
3.1.9
distance minimale
S
distance, calculée entre le moyen de protection et la zone dangereuse, nécessaire pour empêcher une
personne ou une partie d'une personne d'atteindre la zone dangereuse avant l'interruption de la fonction
dangereuse de la machine
NOTE Différentes distances minimales peuvent être calculées pour différentes conditions ou approches, mais la plus
grande de ces distances minimales est utilisée pour choisir la position du moyen de protection.
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3.1.10
distance d'intrusion
C
distance qu'une partie du corps (habituellement la main) peut parcourir au-delà du moyen de protection en
direction de la zone de danger avant l'activation du moyen de protection
3.2 Termes abrégés et symboles
3.2.1 Symboles
Symbole Terme Unité
T temps de réponse global s
S distance minimale mm
C distance d'intrusion mm
t temps de réaction du dispositif de protection s
1
t temps d'arrêt de la machine s
2
t temps d'ouverture du protecteur s
3
K paramètre de vitesse d'approche mm/s
d capacité de détection du capteur mm
H hauteur de la zone de détection au-dessus du plan de référence mm
h hauteur de la marche mm
X distance entre la fin de la zone de détection et la zone dangereuse mm
S distance minimale de contournement par-dessus mm
RO
S distance minimale de traversée mm
RT
C distance d'intrusion dans la zone dangereuse pour le contournement par-dessus mm
RO
C distance d'intrusion dans la zone dangereuse pour la traversée mm
RT
a hauteur de la zone dangereuse mm
b hauteur du moyen de protection (par exemple ESPE, structure de protection) mm

S distance réellement couverte mm
l ; l ; l distance la plus courte autour des obstacles mm
1 2 3
S ; distance de l , projetée sur un plan horizontal
1 1
S ; distance de l , projetée sur un plan horizontal mm
2 2
S distance de l , projetée sur un plan horizontal
3 3
e taille d'ouverture mm
vitesse du mouvement d'ouverture du protecteur motorisé avec dispositif de
v mm/s
verrouillage

3.2.2 Termes abrégés
AOPD dispositif de protection optoélectronique actif (active optoelectronic protective device)
AOPDDR dispositif de protection optoélectronique actif sensible aux réflexions diffuses (par exemple
scanner à laser) (active optoelectronic protective device responsive to diffuse reflection)
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ISO 13855:2010(F)
VBPD dispositif de protection par vision (vision based protective device)
ESPE équipement de protection électrosensible (electro-sensitive protective equipment)
4 Méthodologie
La Figure 1 donne une représentation schématique de la méthode permettant de définir la position
convenable des appareils de détection ou d'activation d'un moyen de protection conformément à la présente
Norme internationale, en procédant comme suit.
a) Identifier les phénomènes dangereux et procéder à une appréciation du risque (comme spécifié dans
l'ISO 12100-1 et l'ISO 14121-1);
b) S'il existe une norme de type C pour la machine, sélectionner l'un des types de moyen de protection
prévus par la norme spécifique à cette machine, et utiliser ensuite la distance spécifiée par cette norme;
NOTE 1 Les normes de type C spécifient les distances minimales directement ou par référence à la présente
Norme internationale.
c) En l'absence de norme de type C, utiliser les équations de la présente Norme internationale pour calculer
la distance minimale pour le moyen de protection choisi;
NOTE 2 Pour le choix du type approprié de moyen de protection, voir l'Article 5 de l'ISO 12100-2:2003 et la
CEI/TS 62046.
d) S'il est possible de contourner la zone de détection, un calcul supplémentaire doit être effectué en
utilisant les équations données en 6.5.
e) Lorsque des moyens de protection sont combinés, le calcul de la distance minimale doit être effectué en
tenant compte de chaque moyen de protection et de son contournement possible;
f) Calculer les distances minimales pour chaque possibilité d'atteinte de la zone dangereuse. Sélectionner
ensuite la plus protectrice (la plus grande) des distances minimales;
g) Si possible, prendre en compte la(les) distance(s) dans la conception de la machine; sinon, voir l'étape i);
h) Vérifier que l'installation du moyen de protection est telle qu'un accès à la zone dangereuse soit
impossible sans être détecté. Si un accès non détecté est possible, reprendre la conception [étape i)],
dans le cas contraire passer à l'étape j);
i) Les paramètres peuvent-ils être modifiés ou une autre protection utilisée? Si aucun des deux n'est
possible, des moyens de protection complémentaires doivent être prévus;
j) Vérifier si la position ainsi définie permet à des personnes de rester entre le moyen de protection et la
zone dangereuse sans être détectées. Si c'est le cas, des mesures supplémentaires seront prévues en
fonction d'une appréciation du risque complémentaire.
NOTE 3 Un exemple de mesure supplémentaire consiste en un réarmement manuel situé en dehors de la zone
dangereuse et de l'espace entre le moyen de protection et la zone dangereuse. Sa position est choisie pour
permettre à l'opérateur l'utilisant de vérifier aisément que personne ne se trouve dans la zone dangereuse ni dans
l'espace entre le moyen de protection et la zone dangereuse. Pour les exigences relatives au réarmement manuel,
voir l'ISO 13849-1:2006, 5.2.2.
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ISO 13855:2010(F)

Figure 1 — Méthodologie
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ISO 13855:2010(F)
5 Équation générale pour le calcul du temps de réponse global et des distances
minimales
5.1 Temps de réponse global
Le temps de réponse global comprend au moins deux phases. Ces deux phases sont liées par l'Équation (1):
Tt=+t (1)
12

T est le temps de réponse global;
t est la durée maximale qui s'écoule entre l'activation du moyen de protection et le passage du signal

1
de sortie à l'état d'arrêt;
t est la durée maximale nécessaire requise pour mettre fin à la fonction dangereuse de la machine
2
après que le signal de sortie transmis par le moyen de protection est passé à l'état bloqué. Le temps
de réponse du système de commande de la machine doit être inclus dans t .
2
t et t sont fonction de plusieurs facteurs, par exemple la température, le temps de commutation des
1 2
distributeurs, le vieillissement des composants.
t et t sont représentés à la Figure 2. t et t dépendent respectivement du moyen de protection et de la
1 2 1 2
machine et sont définis par la conception et évalués par mesurage. L'évaluation de ces deux valeurs doit
inclure les incertitudes liées aux mesurages, aux calculs et/ou à la construction.

a
Activation du moyen de protection.
b
Fonctionnement du moyen de protection (signal d'arrêt généré).
c
Interruption de la fonction dangereuse de la machine (état de sécurité).
Figure 2 — Relation entre t et t
1 2
Le temps de réponse global, T, est une caractéristique essentielle pour le positionnement du dispositif de
protection. Tout écart du temps de réponse de la machine, t , doit être pris en compte lors de l'estimation de T
2
(voir Annexe D). Lorsque le temps d'arrêt peut se dégrader pendant la durée de vie de la machine, il convient
de prendre des mesures techniques ou organisationnelles pour assurer les performances du temps de
réponse global. Ces mesures peuvent être, par exemple:
⎯ dispositifs de contrôle des performances de freinage;
⎯ vérifications, dont il convient que la nature et la fréquence soient définies dans le manuel de l'utilisateur.
NOTE Il peut s'avérer nécessaire de tenir compte d'autres aspects, par exemple:
a) intégrité de la fonction de protection (sécurité en cas de défaillances) (voir l'ISO 13849-1, l'ISO 13849-2 et
la CEI 62061);
b) surveillance du temps de réponse (voir par exemple la CEI/TS 62046);
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ISO 13855:2010(F)
c) cas où un temps de réponse inadéquat empêche l'application de la présente Norme internationale, par exemple,
1) il est impossible d'arrêter la machine pendant un cycle, ou
2) le temps de réponse ne peut pas être déterminé à l'avance.
Les mesurages du temps de réponse d'un système nécessitent une attention particulière afin d'obtenir des
valeurs précises et adéquates. L'Annexe D donne des recommandations sur les étapes à suivre pour obtenir
des résultats pertinents.
5.2 Distance minimale
La distance minimale par rapport à la zone dangereuse doit être calculée en utilisant l'Équation générale (2).
SK=×()T+C (2)

S est la distance minimale, en millimètres (mm);
K est une constante, en millimètres par seconde (mm/s), calculée à partir des vitesses d'approche du
corps ou de parties du corps;
T est le temps de réponse global, en secondes (s), (voir 3.1.2 et 5.1);
C est la distance d'intrusion, en millimètres (mm).
Les Articles 6 à 9 présentent comment cette équation est utilisée avec des types et des configurations
particuliers des dispositifs de protection. Pour des exemples d'application, voir l'Annexe A.
6 Calcul des distances minimales pour un équipement de protection
électrosensible utilisant des systèmes de protection optoélectroniques actifs
6.1 Généralités
6.1.1 Le présent article spécifie les exigences applicables à deux situations principales, selon que la
direction d'approche de la personne ou d'une partie du corps de la personne est:
a) perpendiculaire à la zone de détection (à angle droit ou normale) (voir 6.2);
b) parallèle à la zone de détection (voir 6.3).
Des exigences sont également données pour les situations où:
⎯ il convient d'envisager une approche angulaire (entre perpendiculaire et parallèle) (voir 6.4);
⎯ il est nécessaire de prévoir la possibilité de contournement de l'équipement de protection électrosensible
(voir 6.5);
⎯ la trajectoire entre la zone de détection et la zone dangereuse est limitée par des obstacles (approche
indirecte) (voir 6.6).
NOTE 1 Ces situations peuvent également être combinées.
Lorsque la distance minimale est telle qu'elle peut permettre à une personne de se tenir entre la zone de
détection et la zone dangereuse sans être détectée, il convient de prévoir un équipement de détection de
présence supplémentaire ou d'autres solutions pour empêcher cela.
NOTE 2 La présente Norme internationale n'est pas destinée à fournir les mesures contre l'atteinte de la zone
dangereuse en passant par-dessus.
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ISO 13855:2010(F)
6.1.2 Les moyens de protection doivent être configurés et positionnés de manière à rendre impossible tout
accès non détecté à la zone dangereuse.
6.1.3 Si nécessaire, des moyens de protection supplémentaires doivent être prévus pour empêcher tout
contournement de la zone de détection du moyen de protection (voir Figure 9).
6.1.4 Pour utiliser des scanners à laser (AOPDDR) ou des dispositifs de protection par vision (VBPD)
associés à une zone de protection bidimensionnelle, le calcul de la distance minimale doit être conforme à 6.2,
6.3 ou 6.4, selon la direction d'approche.
6.2 Zone de détection perpendiculaire à la direction d'approche
6.2.1 Généralités
La Figure 3 donne trois exemples dans lesquels la zone de détection est perpendiculaire à la direction
d'approche.

a) b)

c)
Légende
1 zone dangereuse S distance minimale
a
2 zone de détection Direction d'approche.
3 protecteur fixe
Figure 3 — Trois exemples où la zone de détection est perpendiculaire à la direction d'approche
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6.2.2 Zones de détection verticales détectant l'accès du corps entier
Lor
...

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