Sicherheitsschalter | Sicherheitsschaltgerät und Ex-Bereich
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Sicherheitsschalter und Sicherheitsschaltgeräte in industriellen Anwendungen müssen höchste Anforderungen an Zuverlässigkeit und Sicherheit genügen, insbesondere in explosionsgefährdeten Bereichen (Ex-Bereichen). Dieser Artikel beleuchtet die neuesten Entwicklungen auf dem Markt, die aktuellen Anforderungen an Sicherheitsschalter und ihre vielseitigen Einsatzmöglichkeiten in der Industrie.
Inhalt
- Einsatz von Recyclingmaterial in Sicherheitsschaltern
- Effizienter Sicherheitsschalter mit integrierter Software Logik
- Ex Schutz Schalter für Atex Schwerindustrie Anwendungen
- Sicherheits-Schaltgeräte für Extreme-Anwendungen auch für die Nische
- Dreistufiger Zustimm-Fußschalter mit sicherheitsgerichteter Funktechnik
Einsatz von Recyclingmaterial in Sicherheitsschaltern
11.06.2024 | Schmersal plant, die Kunststoffgehäuse in ihren Sicherheitsschaltern mit einem Anteil von 20 % Recyclingmaterial zu fertigen. Erste Tests des Kunststoff-Instituts Lüdenscheid zeigen positive Ergebnisse: Die Sicherheit und Qualität der Schalter bleiben gewährleistet.
Effizienter Sicherheitsschalter mit integrierter Software Logik
11.10.2021 | Die Schmersal Gruppe hat ihren kompakten Sicherheitsschalter RSS260 weiterentwickelt. Der Sicherheitssensor wurde mit einer neuen Software ausgestattet und bietet dadurch die vier zusätzlich, optional wählbaren Funktionen Rückführkreisüberwachung (EDM), automatischer / manueller Wiederanlauf, Reset und Not-Halt Überwachung.
Ex Schutz Schalter für Atex Schwerindustrie Anwendungen
05.09.2021 | Schmersal hat bestehende Schalter Baureihen für die Schwerindustrie um Varianten mit Ex Schutz erweitert. Sie eignen sich für explosionsgefährdete Bereichen. Die neuen Seilzug Notschalter sowie die Bandschieflaufschalter können in Staub Umgebungen der Atex Zone 21 in Zündschutzart Ex tb oder in Gas-Atmosphären der Zone 1 in der Zündschutzart Ex ib betrieben werden.
Sicherheits-Schaltgeräte für Extreme-Anwendungen auch für die Nische
11.12.2017 | Explosionsschutz, funktionale Sicherheit und widrige Umgebungsbedingungen wie Feuchtigkeit, Kälte und korrosive Medien sind Einsatzfälle, die nach sehr speziellen Schaltgeräten verlangen. Solche Schaltgeräte gibt es im Programm von Steute Extreme, darunter die Postitionsschalter „Ex 99“, „Ex 97“, die Sicherheitsschalter „Ex AZ 16“ und die Sicherheitssensoren „Ex RC SI M 30“.
Auf Offshore-Anlagen wie Bohrinseln müssen die Anforderungen des Explosionsschutzes berücksichtigt werden. Die gesamte elektrische Ausrüstung ist Feuchtigkeit ausgesetzt. In vielen maritimen Ölfeldern herrschen dauerhaft Minustemperaturen. Zudem gibt es Bereiche und Maschinen, die aus Gründen der Arbeitssicherheit durch Umzäunungen geschützt werden müssen und bei denen der Zutritt bzw. Zugriff durch Sicherheits-Schaltgeräte zu überwachen ist.
Betrachtet man den Gesamtmarkt der Sicherheits-Schaltgeräte ist das eine echte Nischen-Anwendung. Bei der Kombination von Ex-Schutz und Frost und/oder Feuchtigkeit kann man sogar von der Nische in der Nische sprechen. Dennoch gibt es diesen Bedarf, der anspruchsvolle Entwicklungen solcher Sicherheits-Schaltgeräte erfordert. Im Extreme-Programm des Herstellers gibt es Neuheiten für solche Anwendungen.
Positionsschalter fürs Extreme
Eine dieser Neuheiten ist die Baureihe Ex 99. Die den Abmessungen der DIN EN 50041 entsprechenden Positionsschalter wurden von Grund auf für extreme Anwendungsbereiche und auch für sicherheitsgerichtete Einsätze entwickelt. Sie sind gemäß Atex und Iecex für den Einsatz in den Gas-Ex-Zonen 1 und 2 sowie den Staub-Ex-Zonen 21 und 22 geprüft und zugelassen. Darüber hinaus eignen sie sich für Temperaturen bis -60 °C, was hohe Anforderungen insbesondere an die Gehäusekonstruktion und -abdichtung stellt.
Energieeffizientes Funknetzwerk für die Industrie 4.0 Fabrik
Die Gehäuse der Positionsschalter werden daher aus hochwertigem glasfaserverstärktem Kunststoff gefertigt. Dieser Werkstoff stellt sicher, dass auch bei einem 7-Joule-Stoßtest bei -60 °C die hohe Schutzart der Schaltgeräte (IP 66) erhalten bleibt. Die Konstrukteure widmeten zudem der Abdichtung große Aufmerksamkeit. Die Dichtung des Gehäusedeckels ist ganzflächig einvulkanisiert. Die Abdichtung des Schaltstößels erfolgt über ein redundantes Dichtsystem, das aus einer außenliegenden tieftemperaturtauglichen Dichtmanschette und einem innenliegenden Teflon-Dichtring besteht.
Wie bei den Positionsschaltern des Herstellers üblich, steht ein breites Programm an Betätigern zur Verfügung wie Stößel, Rollenstößel, Rollenhebel, Parallelhebel, Drehhebel, einstellbarer Drehhebel und Tastfedern. Als Schalteinsätze kann der Anwender zwischen verschiedenen Varianten auch für Anwendungen der funktionalen Sicherheit wählen. Die Normabmessungen schaffen die Voraussetzungen dafür, dass sich die neue Extreme-Schalterbaureihe gut in die Umgebungskonstruktion integrieren lässt.
Positionsschalter für Gas-Ex- und Staub-Ex-Bereiche
Mit einem ganz ähnlichen Eigenschaftsprofil kann die ebenfalls neue Baureihe Ex 97 aufwarten. Ihre Abmessungen entsprechen der DIN EN 50047, sie eignen sich für Gas-Ex- und Staub-Ex-Bereiche (Zonen 1 und 2 sowie 21 und 22) sowie für Temperaturen bis -60 °C.
Die Dichtungsmaterialien sind von den Herstellern bis -95 °C freigegeben und die Schmierstoffe bis -75 °C. Somit gibt es einen ausreichenden „Sicherheitsabstand“ zur Zulassungstemperatur von -60 °C. Das gibt den Anwendern die Gewissheit, dass die Positionsschalter unter echten Extrembedingungen zuverlässig arbeiten. Das gilt selbstverständlich auch dann, wenn sie für Aufgaben der funktionalen Sicherheit wie die Stellungsüberwachung von Schutztüren und -klappen unter Extrembedingungen eingesetzt werden.
Sicherheitsschalter in robuster Bauform
Es gehört zu den Grundsätzen des Herstellers, dem Anwender, wenn möglich jeweils Alternativen anzubieten. Deshalb steht für den „klassischen“ Einsatzfall von Sicherheits-Schaltgeräten unter Ex-Bedingungen neben den neuen Baureihen Ex 97 und Ex 99 auch ein „klassischer“ Schaltertyp zur Verfügung: Den Sicherheitsschalter mit getrenntem Betätiger Ex AZ 16 gibt es jetzt in neuen Varianten.
Diese Baureihe eignet sich nicht für ein so breites Temperaturspektrum wie die Positionsschalter. Aber sie eignet sich ebenso für Extrem-Einsätze. Um den Anforderungen des Explosionsschutzes Rechnung zu tragen, ist für den Leitungsanschluss ein separater Anschlussraum in der Zündschutzart „Ex e“ vorgesehen.
Auf Wunsch wird der Ex AZ 16 auch mit konfektionierter Leitung geliefert. Der Anwender hat die Auswahl zwischen Ausführungen mit zwei und drei Kontakten. Neu im Programm ist die Schalteinsatzvariante mit zwei Öffnern und einem Schließer. Zu den lieferbaren Versionen gehören auch bewegliche Betätiger, die bei engen Öffnungswinkeln der Schutztür zum Einsatz kommen.
Berührungslose Sicherheitssensoren
Als Alternative zu den bisher beschriebenen elektromechanischen Schaltgeräten gibt es noch die Ex-Sicherheitssensoren Ex RC SI M 30 im zylindrischen Metallgehäuse. Aufgrund ihres berührungslosen Wirkprinzips können sie gut auch in Bereichen eingesetzt werden, in denen elektromechanische Geräte an ihre Grenzen stoßen.
Sie sind bestens abgedichtet und erreichen selbst in stark staubendem Umfeld eine sehr hohe Lebensdauer. Zu den Neuheiten im Extreme-Programm gehört auch ein Sensor im Kunststoffgehäuse, der genau wie die neuen Positionsschalter mit Sicherheitsfunktion für Einsätze bei extremen Minustemperaturen bis -60 oC entwickelt wurde.
Schalter + Taster | Kurzfristig oder dauerhaft bestätigen
Somit kann der Anwender auch in diesen sehr speziellen Nischenbereichen für Schaltgeräte die Grundsatzentscheidung zwischen elektromechanischen Schaltgeräten und Sensorik treffen.Der Autor Rainer Lumme ist Produktmanager Geschäftsbereich Extreme, Steute Schaltgeräte GmbH & Co. KG, Löhne.
Dreistufiger Zustimm-Fußschalter mit sicherheitsgerichteter Funktechnik
19.11.2016 | Auf der Basis des sicherheitsgerichteten Funkprotokolls „Swave-safe“ hat Steute einen dreistufigen Funk-Zustimm-Fußschalter entwickelt. Dieser Schalter mit der Bezeichnung RF GFS 2 D (VD) SW2.4-safe ist ein 3-stufiger Funk-Sicherheits-Fußschalter Aus-Ein-Aus. Das Design ist auf ergonomische, ermüdungsfreie Betätigung und lange Lebensdauer auch unter rauen Umgebungsbedingungen ausgelegt.
Die Pedale können mit und ohne Druckpunkt ausgestattet werden und sind sowohl mit als auch ohne Verriegelungstaste erhältlich. Der Fußschalter zielt auf Anwendungen wie das Bedienen von Gesenkbiegepressen und anderen Umformanlagen. Betätigt der Bediener das Fußpedal in die Mittelstellung, wird z. B. ein Pressenhub ausgelöst. In den beiden Endstellungen hingegen wird der sofortige Stopp der Presse bzw. der gefahrbringenden Bewegung veranlasst. Die Zustimmunkfunktion ist somit nur aktiv, wenn der Bediener sie bewusst betätigt.
Die Zustimmschalter entsprechen allen einschlägigen normativen Anforderungen (u. a. DIN EN 12622 und DIN EN 60947-5-8). Auch die DGUV-Zulassung liegt vor. Das Kontaktsystem ermöglicht besonders weiche Schaltvorgänge und verhindert ein Anrucken der Maschine z. B. beim Entriegeln des Schalters aus der durchgetretenen Schaltstellung heraus.
Die kabellose Signalübertragung bietet dem Bediener größere Bewegungsfreiheit ohne Stolperfallen: Er kann den Fußschalter stets in die ergonomisch optimale Position bringen. Das ist insbesondere an größeren Anlagen von Vorteil.
Quellenangabe: Dieser Beitrag basiert auf Informationen folgender Unternehmen: Schmersal, Steute.
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Angela Struck ist Chefredakteurin des developmentscouts und freie Journalistin sowie Geschäftsführerin der Presse Service Büro GbR in Ried.