Steute: Magnet-Sicherheitsschalter für hygienesensible Bereiche und Ex-Bereiche

Steute: Magnet-Sicherheitsschalter für hygienesensible Bereiche und Ex-Bereiche. Wenn es um die Absicherung von Schutztüren geht, kann die Sicherheitssensorik gegenüber elektromechanischen Schaltgeräten deutliche Vorteile bieten – vor allem dann, wenn die Umgebungsbedingungen ungünstig sind. Dies gilt für stark vibrierende Maschinen ebenso wie z. B. für die Lebensmitteltechnik oder andere Bereiche, in denen hohe Hygiene-Anforderungen gelten.

Im Prinzip ist es ganz einfach: Für die normengerechte Absicherung einer Schutztür verwendet man einen elektromechanischen Sicherheitsschalter oder einen Positionsschalter mit Sicherheitsfunktion. Es gibt aber Anwendungsfälle, bei denen diese nahe liegende Entscheidung nur die zweitbeste ist und man zuvor besser nach Alternativen Ausschau halten sollte.

Gesucht: Alternativen zum Sicherheitsschalter

Das gilt z. B. für stark verschmutzte Umgebungen: Hier kann Schmutz in die Öffnung des Sicherheitsschalters eindringen, in die der Betätiger einfährt – mit dem unerwünschten Effekt, dass der Schalter kein Freigabesignal gibt und die Maschine nicht startet. Auch in Bereichen, die sauber gehalten werden müssen, ist der mechanische Betätiger und vor allem die Öffnung, in die er einfährt, störend: Eine rückstandsfreie Reinigung, die in hygienesensiblen Bereichen gefordert wird, kann hier nicht sichergestellt werden. Auch bei Maschinen, die starker Erschütterung oder Vibration ausgesetzt sind, stoßen elektromechanische Sicherheitsschalter an Grenzen.

Sensorik für anspruchsvolle Einsätze In der Lebensmittelindustrie verwendet man aus diesen Gründen schon seit längerer Zeit berührungslos wirkende Magnet-Sicherheitssensoren, mit denen sich hygienisch einwandfreie Konstruktionen realisieren lassen. Denn die aktiven Oberflächen sowohl des Sensors als auch des Betätigers sind glatt und somit gut zu reinigen. Noch besser sind die Reinigungsmöglichkeiten, wenn die Sensoren verdeckt montiert werden. Das ist möglich, sofern die Schaltabstände ausreichend sind und die Abdeckungen – wie in der Lebensmitteltechnik üblich – aus nichtmagnetischen Materialien wie Edelstahl oder Kunststoff gefertigt werden.

Zusätzliche Vorteile

Für diese Einsatzbereiche wurde der Magnet-Sicherheitssensor RC Si M30 im zylindrischen 30 mm-Metallgehäuse entwickelt (Abb. 1). Der codierte Betätigungsmagnet beugt Manipulation vor, und der Schaltabstand von mindestens 8 mm erlaubt die verdeckte Montage des Sensors. Die Ausstattung mit einem Öffner- und einem Schließerkontakt oder zwei Öffnerkontakten erlaubt vielfältige Einsätze in sicherheitsrelevanten Bereichen, das Metallgehäuse hält auch hohen mechanischen Belastungen stand. Weiterhin zeichnet sich der RC Si M30, der auch in stark verschmutzter Umgebung noch einwandfreie Signale liefert, durch eine sehr hohe Schockfestigkeit aus.

Neue Version für hygienesensible Bereiche

Besonders für hygienesensible Bereiche steht jetzt eine neue Version dieses Magnet-Sicherheitssensors zur Verfügung: Der RC Si 30 Niro IP 69K kann mit dem Hochdruckreiniger beaufschlagt werden. Selbst bei einem Wasserdruck bis 100 bar und Temperaturen bis 80oC ist sichergestellt, dass kein Wasser ins Innere des Sensors gelangt. Auch das Edelstahlgehäuse selbst bleibt von dieser Extrembehandlung unbeeindruckt.

Sichere Kommunikation zwischen Sensor und Betätiger

Dieselbe Fähigkeit bietet eine ebenfalls neue Ausführung des Sicherheitssensors BZ 16 Abb. (Abb. 2), der ein spezielles Wirkprinzip für die Kommunikation zwischen Sensor und Betätiger nutzt: Die Signale werden bidirektional über zwei unterschiedliche Arten übertragen, so dass eine sehr hohe Übertragungssicherheit gewährleistet ist. Zudem überwacht der Schalter selbsttätig seine sicherheitsbezogenen Funktionen. Im Hinblick auf die Normen zur Maschinensicherheit heißt das: Der BZ 16 eignet sich auch für Anwendungen gemäß Steuerungskategorie 4 nach EN 954-1 bzw. PDF-M gemäß 60947-5-3. Und die neue Version BZ 16 IP 69 K kann, ebenso wie der RC Si M30 Niro IP 69K, mit dem Hochdruckreiniger beaufschlagt werden.

Für Alu-Profile: Kompakte Sicherheitssensoren in Rechteck-Bauform

Wenn der Konstrukteur eine Schutztür aus den handelsüblichen 30 mm-, 40 mm- und 50 mm- Aluminiumprofilen berührungslos absichern möchte, dann bietet sich die Baureihe RC Si 56 (Abb. 3) an, deren kompaktes rechteckiges Kunststoffgehäuse sich hervorragend in die Umgebungskonstruktion integrieren lässt. Nicht nur bei dieser Baureihe profitiert der Anwender von der langen Lebensdauer, die aus dem verschleißfreien berührungslosen Wirkprinzip resultiert: Die Sensoren sind für eine mechanische Lebensdauer von mehr als 10 Mio. Schaltspielen ausgelegt.

Vibrationsfest bei großem Schaltabstand: Kompakter Sicherheitssensor

Auch die HS Si4-Baureihe (Abb. 4) erweitert das Steute-Programm der Sicherheitssensoren. Sie nutzt einen Hallsensor als Sensorelement – das bietet u.a. den Vorteil, dass man bei extrem kompakten Abmessungen einen höheren Schaltabstand realisieren kann. Darüber hinaus ist der HS Si 4 ausgesprochen erschütterungsfest, so dass er sehr gut für die Schutztürüberwachung an stark vibrierenden Maschinen eingesetzt werden kann.

Eine weitere markante Eigenschaft ist der große Temperaturbereich: In einer Bandbreite von -20 bis +70oC kann der HS Si 4 problemlos eingesetzt werden. Der neue Sicherheitssensor steht in zwei Kontaktvarianten zur Verfügung. Er wird mit vergossener Anschlussleitung für die Halbleiterausgänge geliefert – eine wesentliche Voraussetzung für die hohe Schutzart (IP 67) des Schaltgerätes. Für die Signalauswertung bietet Steute Auswertebausteine wie z.B. den SRM 21 RT2, der sich für Anwendungen bis zur Steuerungskategorie 4 nach EN 954-1 eignet. Der Baustein verfügt u. a. über zwei Freigabepfade, einen Rückführkreis und einen Transistorausgang als Meldekontakt.

Berührungslose Schutztürabsicherung – auch in Ex-Zonen

Auch in staub- und gasexplosionsgefährdeten Bereichen ist der Einsatz von Magnet-Sicherheitsschaltern sinnvoll. Deshalb stehen einige der hier vorgestellten Baureihen, z. B. der RC Si M30 (sogar in Schutzart IP 69 K) im Edelstahl-Zylindergehäuse und der rechteckige, kompakte RC Si 56 auch in Ex-Versionen zur Verfügung, die gemäß ATEX zertifiziert sind. Hier ist die extrem sorgfältige Kapselung, die die Sensorgehäuse bieten, gleich doppelt nützlich: Sie gewährleistet eine hohe Schutzart und die Erfüllung der Ex-Schutz-Anforderungen.

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René Scherer
Steute Schaltgeräte GmbH & Co. KG, Löhne
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