Sicherheitsschalter
Was leisten Sicherheitsschalter Taster?
Über Sicherheitsschalter kann der kontrollierte und sichere Zugang zu Maschinen und Prozessen geregelt werden.
Wir liefern sowohl sehr robuste Sicherheitsschalter für härteste Industriebedingungen als auch kompakte Modulschalter mit allen Arten von integrierten Steuerfunktionen.
TüV zertifiziert
Pld / Ple nach EN/ISO 13849-1
Sicherheitsschlüssel verhindern Einschließung
Sichere Türschalter
und Zuhaltungen
bei der ein sicherer Zugang erforderlich ist.
Welcher Sicherheitsschalter ist der richtige für Sie? Fragen Sie unsere Spezialisten.
Warum verwenden wir Sicherheitsschalter?
Arbeitgeber sind gesetzlich für die Sicherheit ihrer Mitarbeiter und Auftragnehmer während des Betriebs verantwortlich. Dies macht den Einsatz von Sicherheitsschaltern bei der Arbeit mit Maschinen und Prozessen erforderlich.
Zur Gewährleistung der Maschinensicherheit werden häufig Sicherheitsschalter eingesetzt. Die Funktion dieser Sicherheitsschalter besteht darin, den Bediener daran zu hindern, sich bewegende Teile oder andere potenziell gefährliche Energien ohne sichere Erkennung (unter Verwendung von Sicherheitskontakten) zu erreichen. Dadurch kann sichergestellt werden, dass beim Betreten eines gesicherten Bereichs kein Risiko und/oder Verletzungsgefahr besteht.
Typischerweise werden Sicherheitsschalter an geschützten Zugangspunkten von Maschinen und Anlagen wie Türen, Luken und Ventilen montiert. Das Grundprinzip der meisten Schutztürschalter ist, dass sie redundant sind, was bedeutet, dass ein Fehler nicht zum Verlust der Sicherheitsfunktion führen kann.
Viele verschiedene Anwendungen und so viele verschiedene Sicherheitsschalter
Je nach Art des Prozesses oder der Maschine müssen Sie den richtigen Sicherheitsschalter auswählen. Dieses variiert zwischen mechanischen Sicherheitsschaltern mit und ohne Verriegelungsfunktion, berührungslosen Sicherheitsschaltern, Sicherheitsschaltern für explosionsgefährdete Bereiche oder Edelstahl-Sicherheitsschaltern. Um Ihnen bei dieser Auswahl zu helfen, haben wir verschiedene Arten von Sicherheitsschaltern aufgelistet.
Brauchen Sie Hilfe oder Beratung? Nutzen Sie unsere Schritt-für-Schritt-Anleitung. Oder kontaktieren Sie uns.
Sicherheitsverriegelungen, die während der Nachlaufzeit schützen
Ein Standard-Sicherheitsschalter erzeugt beim Öffnen von z. B. beweglichen Schutzeinrichtungen einen sicheren Stoppbefehl. Oft hat die Maschine oder Anlage jedoch eine Nachlaufzeit. Maschinen mit Nachlaufzeit sind beispielsweise Roboter, Mischer oder Pressen. In diesem Fall darf der Zugang erst nach Ablauf der Nachlaufzeit erfolgen. Für Anwendungen mit Nachlaufzeit empfehlen wir Sicherheitsverriegelungen, die die Schutzvorrichtung verriegelt halten, bis der Prozess vollständig zum Stillstand gekommen ist.
Sicherheitsschalter mit Nachlaufzeit
Sicherheitsschalter mit Sabotageschutz
Bei manchen Anwendungen kann es erforderlich sein, Sicherheitsmaßnahmen gegen Manipulation oder Überbrückung des Sicherheitsschalters zu treffen. Die zu ergreifenden Maßnahmen zum Schutz vor Manipulation sind in der Norm EN ISO 14119 festgelegt, diese Norm beschreibt beispielsweise den Einsatz von codierten Sicherheitsschaltern. Durch den Einsatz von RFID in Sicherheitsschaltern kann eine (eindeutig) codierte Verbindung zwischen Betätiger und Schalter hergestellt werden, wodurch der Sicherheitsschalter schwerer zu überbrücken ist.
Als Sabotageschutz geeignete Sicherheitsschalter
Sicherheitsschalter mit Fluchtentriegelung
Für Maschinensicherheitsanwendungen in einem abgesicherten Bereich mit eingeschränkter Sicht oder für Maschinen mit vollem Körperzugang beschreibt die Maschinenrichtlinie ISO 12100 (2010) in §6.3.5.3 die Anwendung einer Fluchtentriegelung. Die B-Norm EN ISO 14119 §5.7.5 nennt als Beispiel für eine reaktive Eindämmungsmaßnahme den Einsatz einer Notentriegelung. Durch den Einbau eines Sicherheitsschalters mit Notentriegelung ist es jederzeit möglich, den gesicherten Bereich zu verlassen. Die Betätigung der Notentriegelung stoppt die Maschine sofort, auch wenn der Wiederanlauf unbeabsichtigt war.
Schalter mit Fluchtentriegelung
Wie verhindert man Einsperren mit Sicherheitsschaltern?
Nach EN ISO 14119 wirkt eine Notentriegelung reaktiv gegen Einsperren. Persönliche Sicherheitsschlüssel (mechanisch oder RFID-codiert) bieten die Möglichkeit, Einsperren und unbeabsichtigtes Wiedereinschalten zu verhindern. Die Verwendung von Sicherheitsschlüsseln verhindert, dass die Tür oder Klappe verriegelt oder die Maschine neu gestartet wird, bis der Schlüssel wieder in den Sicherheitsschalter gesteckt wird.
Eine weitere Lösung gegen Einsperren ist die Nachrüstung mit unseren mechanischen Blockierungsvorrichtungen, um die Sicherheitsstufe Ihrer Maschinen an vorhandenen Zugangstüren zu erhöhen.
Sicherheitsschalter, die ein Einsperren verhindern
Modulare Maschinensicherheitslösungen
Aus Effizienzgründen ist es oft wünschenswert, mehrere Funktionen in einer Sicherheitsschalterkonfiguration zu kombinieren. Neben den oben beschriebenen Optionen wie Notentriegelung und Sicherheitsschlüsseln können diese Sicherheitsschalter auch um einfache Maschinensteuerungen wie Not-Halt, Zugangsanforderung, Quittieren oder Tag-Reader als integriertes Modul erweitert werden.
Modulare Sicherheitsschalter
Mechanische Verriegelungen für hygienische Anwendungen
Sowohl in der Lebensmittel- als auch in der Pharmaindustrie hat Hygiene oberste Priorität. Daher müssen alle Sicherheitskomponenten, die in diesen Umgebungen verwendet werden, auch den Hygieneanforderungen entsprechen. Verwenden Sie daher 3-A-zertifizierte Sicherheitsverriegelungen, die speziell für diese Art von Anwendungen entwickelt wurden. Diese Verriegelungen eignen sich für chemische Reinigungsumgebungen mit hohem Druck und hoher Temperatur. 3-A-Hygieneschlösser haben daher flache Edelstahloberflächen mit abgerundeten Ecken, um Schmutzablagerungen zu vermeiden. Außerdem sind diese Hygiene-Sicherheitsschalter sehr dicht (IP69K).
Hygiene-Sicherheitsschalter
Robuste Sicherheitsschalter aus Edelstahl für extreme Anwendungen
Sicherheitsschalter werden in vielen verschiedenen Umgebungen eingesetzt. Es gibt Anwendungen, bei denen die Umwelt weniger freundlich zu Sicherheitsschaltern mit einem standardmäßigen Kunststoff- oder stahlbeschichteten Gehäuse ist. Dazu gehören Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit, Kontakt mit Chemikalien in Waschanlagen oder sehr kalte oder heiße Umgebungen. Für diese Anwendungen werden folgende Anforderungen an die Sicherheitslösungen gestellt: sehr guter IP-Wert, große Ausrichtungstoleranz der Betätigungszunge, richtige Materialauswahl (Edelstahl), großer Temperaturbereich, schlagfest mit großer Haltekraft (Fmax). Außerdem muss der Schalter manchmal vibrationsfest und so konstruiert sein, dass die Ansammlung von Staub und Splitt im Schalterkopf minimiert wird.
Hochleistungs-Sicherheitsschalter aus Edelstahl
Sicherheitsschalter mit Netzwerkfunktionalität
In den letzten zehn Jahren gab es bedeutende Entwicklungen bei Sicherheitsschaltern und Verriegelungen für Netzwerksteuerungssysteme wie ProfiNet und Ethernet IP. Maschinen erfordern immer mehr Funktionalität mit komplexer Logik. Mit netzwerkintegrierten Sicherheitsschaltern können I/Os effizienter angeordnet und die Installations- und Implementierungskosten erheblich reduziert werden.
Netzwerkverriegelungen ermöglichen die direkte Kommunikation mit auf Ethernet/IP & CIP Safety oder PROFINET & PROFIsafe basierenden Systemen für industrielle Sicherheit und Steuerung. Diese Netzwerk-Switches sind mit verschiedenen M12- und 7/8″-Daisy-Chain-Verbindungslösungen erhältlich.
Zusätzlich ist es jetzt möglich, Netzwerkverriegelungen mit PoE (Power over Ethernet) auszustatten, was noch größere Einsparungen bei der Integration bringt. Auf diese Weise werden keine Anschlussstecker benötigt und die Verkabelung kann weiter reduziert werden.
Netzwerksicherheitsschalter
Sicherheitsschalter für explosionsgefährdete Umgebungen
Beim Einsatz von Sicherheitsschaltern in Ex-Umgebungen müssen diese so konstruiert sein, dass keine Explosionsgefahr besteht. Die Norm ATEX 114 beschreibt die Anforderungen an elektromechanische Komponenten, außerdem unterscheidet die Norm zwischen verschiedenen Ex-Zonen: Zone 0, Zone 1 und Zone 2 für Gasexplosionen und Zone 20, Zone 21 und Zone 22 für chemische Explosionen.
Die Ex-Kennzeichnung auf jeder Komponente gibt die Umgebung an, für die sie verwendet werden kann. Dazu gehören Angaben zu Umgebungstemperatur, Ex-Zone, IP-Wert und Funkenbildungsgefahr durch Materialwahl.
Alternativ zu elektromechanischen Ex-Schaltern kann auch ein vollmechanisches Schlüsseltransfersystem eingesetzt werden. Bei Verwendung dieses mechanischen Schlüsselsystems wird die elektrische Isolierung außerhalb der Zone platziert.
Atex-Sicherheitsschalter
Wählen Sie den richtigen Sicherheitsschalter
Sicherheitsschalter, in der Norm auch „Zuhaltungseinrichtungen“ genannt, gibt es in vielen verschiedenen Ausführungen. Um Ihnen bei der Auswahl des richtigen Sicherheitsschalters für Ihre Anwendungen zu helfen, haben wir die folgende Checkliste erstellt.
Schritt 1: Bestimmen Sie das richtige Sicherheitsniveau
Um den richtigen Sicherheitsschalter auszuwählen, muss zunächst die Risikostufe anhand von Sicherheitsnormen bestimmt werden.
Zwei häufig verwendete Normen für Maschinensicherheit sind EN/ISO 13849-1 und ISO 62061. Die Kombination aus Risikobeurteilung (RI&E) und diesen Normen wird verwendet, um das erforderliche Sicherheitsniveau des Sicherheitsschalters zu bestimmen. Sicherheitsstufen werden von PLa bis PLe (gemäß EN/ISO 13849-1) oder von SIL 1 bis SIL 3 (gemäß ISO 62061) kategorisiert.
SIL 3 oder PLe Sicherheitsschalter bieten höchste Sicherheit. Diese Schalter sind für Maschinen und Prozesse konzipiert, bei denen bei häufigem Zugriff ein erhöhtes Risiko schwerer Verletzungen besteht. Diese Sicherheitsschalter sind sowohl elektrisch als auch mechanisch redundant und stellen sicher, dass ein Fehler nicht zum Verlust der Sicherheitsfunktion führt.
Es gibt unzählige verschiedene Maschinen, es ist unmöglich, die Anforderungen für jede spezifische Maschine genau zu definieren, deshalb hat die Europäische Union eine globale Gesetzgebung geschaffen, um sie einzuhalten: die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG.
Schritt 1: Bestimmen Sie das richtige Sicherheitsniveau
Ja > Sicherheitsverriegelung oder Verriegelung
Wenn die Maschine nach dem Abschalten oder Freischalten nicht sofort stoppt oder wenn die Reaktionszeit zwischen Sicherheitsschalter und Sicherheitssteuerung in Kombination mit der Entfernung zwischen Zugangspunkt und Gefahrenstelle zu gering ist, um einen sicheren Zugang zu gewährleisten, muss der Sicherheitsschalter mit einer Verriegelungsfunktion ausgestattet sein. Dies wird als elektromagnetische Verriegelung oder Sicherheitsverriegelung bezeichnet.
Bei der Verwendung eines solchen Sicherheitsschalters erfolgt zunächst eine Zugriffsanforderung (am Schalter oder extern). Erst nach Ablauf der Nachlaufzeit bzw. Stillstandserkennung wird der Sicherheitsschalter entriegelt.
Verwenden Sie in diesem Fall einen mechanischen Sicherheitsschalter mit Verriegelung.
Nein > Sicherheitsschalter, Sicherheitssensor oder Prozessverriegelung
Wenn die Maschine unmittelbar nach dem Trennen von der Energiequelle stoppt, kann ein Sicherheitsschalter ohne Verriegelung verwendet werden, da das Öffnen des Zugangspunkts die Maschine sofort zum kompletten Stopp führt.
Eine Art Sicherheitsschalter, bei dem eine mechanische Verbindung zwischen dem Kopf und dem Betätiger (fest und drehbar) besteht. Die Haltekraft sorgt für einen einwandfreien Türverschluss und eine garantierte Ausrichtung.
Auch als Sicherheitssensor bezeichnet, ist eine Art Sicherheitsschalter, bei dem Sender und Empfänger einander gegenüber auf der festen und beweglichen Seite eines Zugangspunkts positioniert sind. Wenn der Empfänger oder Aktuator aus der Reichweite des Senders bewegt wird, wird die Maschine ausgeschaltet. Bei berührungslosen Sicherheitsschaltern kommen je nach Anwendung unterschiedliche Techniken zum Einsatz:
Magnetische Sicherheitssensoren
Magnetismusbasierte berührungslose Sensoren sind die einfachste Art Ihre Maschinen zu sichern, diese Technologie ist robust, vibrationsfest und wartungsfrei.
Kodierte magnetische Sicherheitsschalter
Diese Sicherheitssensoren bieten den Komfort und die Wartung eines standardmäßigen magnetischen Sicherheitsschalters. Bieten aber mehr Sicherheit in den Sabotage- und Override-Bereichen. Dadurch darf dieser Typ als niedercodierte Verriegelungseinrichtung nach EN ISO 14119:2013 verwendet werden.
RFID codierte Sicherheitsschalter (Transponder)
Diese Art von Sicherheitssensor verwendet die RFID-Technologie, bei der eine eindeutige Codierung für jeden Sensor gewählt werden kann. Der Einsatz von Transpondern in Sicherheitsschaltern gewährleistet somit eine hohe Codierung nach EN ISO 14119:2013.
Wenn die Maschine oder der Roboter keine Nachlaufzeit hat, aber der Prozess nicht durch das Öffnen eines Zugangspunkts gestört werden soll, können Sie eine Prozessverriegelung oder eine magnetische Verriegelung wählen. Dies ist ein Haftmagnet (Elektromagnet) mit einem codierten berührungslosen Sicherheitssensor.
Der Elektromagnet bietet typischerweise eine Haltekraft zwischen 5000 N und 10000 N und verhindert so das unbeabsichtigte Öffnen von Zugangspunkten. Dank des Manipulationsschutzes bieten Sicherheitsmagnetzuhaltungen maximale Sicherheit für Prozesse ohne oder mit kurzer Nachlaufzeit.
Schritt 3: Besteht Einsperrgefahr?
Wenn ein Bediener mit vollem Körperzugang in einen geschützten Bereich gelangt, besteht die Gefahr des Einsperrens und eines unbeabsichtigten Neustarts der Maschine. Um das Einsperren zu verhindern, unterscheidet die Norm zwei verschiedene Arten von Schutzmaßnahmen:
Reaktive Prävention
Proaktive Prävention
Ein unbeabsichtigter Neustart der Maschine kann auch verhindert werden, indem die Möglichkeit eines Neustarts ausgeschlossen wird, wenn ein Bediener auf den geschützten Bereich zugreift. Die Norm unterscheidet die folgenden Arten von proaktiven Lösungen für das Containment:
- Ein Sicherheitsschalter mit Sicherheitsschlüssel.
- Das Anbringen eines persönlichen Sicherheitsvorhängeschlosses, um zu verhindern, dass der Sicherheitsschalter eingeschaltet wird.
- Ein sicheres Erkennungssystem wie Radarschutz oder Laserscanner.
- Ein Mechanischer Einsperrschutz für Türen oder Lichtschranken.
Schritt 4: Bestimmen Sie die Umweltanforderungen
A. Wasserdichtheit oder IP-Wert
Je nach Umgebung sollte die richtige Wahl hinsichtlich Robustheit, Material und Wasserdichtigkeit (IP-Wert) getroffen werden.
B. Bauform und Materialwahl
Betrachten Sie einen Sicherheitsschalter mit Metallgehäuse, hoher Zugfestigkeit (Fmax) und einer hohen Ausrichtungstoleranz für schwere Maschinen mit hohen Vibrationen und hoher Verschmutzung.
Für die Lebensmittelverarbeitung und Pharmazie können Sie hygienische Sicherheitsschalter mit hohem IP-Wert und Volledelstahlgehäuse verwenden.
Bei kleinen Verpackungsmaschinen sind kompakte Sicherheitsschalter oder Sensoren die am häufigsten verwendete Lösung.
C. Explosive Umgebungen
In manchen industriellen Umgebungen besteht die Gefahr einer Gas- oder Staubexplosion. Die ATEX-Richtlinie gibt Hinweise zur richtigen Auswahl des Sicherheitsschalters.
Es gibt 6 verschiedene ATEX-Zonen:
- ATEX-Zone 0 und 20: häufige oder andauernde Explosionsgefahr (>1000 Stunden pro Jahr)
- ATEX-Zone 1 und 21: häufige oder zufällige Explosionsgefahr vorhanden (<1000 und >100 Stunden pro Jahr)
- ATEX-Zone 2 und 22: gelegentliche Explosionsgefahr vorhanden (<10 Stunden pro Jahr)
Die Zonen 20, 21 und 22 zeigen das Risiko einer Staubexplosion an, während die Zonen 0, 1 und 2 das Risiko einer Gasexplosion behandeln.
Schritt 5: BUS-Systemtyp & Anschluss
A. Herkömmliches BUS-System
Gemeint sind alle BUS-Systeme, bei denen die Sicherheitsschalter über eine Kabelverschraubung mit Klemmen an die sicheren Ausgänge einer Sicherheits-SPS oder eines Sicherheitsrelais angeschlossen werden. Aufgrund der Redundanz muss jeder Sicherheitsschalter zurück zur SPS oder zum Relais verdrahtet werden, um eine Sicherheitsstufe zu erreichen.
Heutzutage kann in diesen Systemen Verdrahtung eingespart werden, indem Sicherheitsschalter mit OSSD-Kontakten verwendet werden, die es ermöglichen, Schalter in Reihe zu schalten, ohne ihre Sicherheitsfunktion zu verlieren.
Entscheiden Sie sich für eine einfache Installation durch vorverdrahtete Steckverbindungen (Quick Disconnects).
B. ASi Interface Sicherheitsschalter
C. Netzwerksicherheitsschalter
Die Vorteile der Verwendung von Sicherheitsschaltern mit Netzwerkintegration, auch bekannt als Industrie 4.0, bieten eine Vielzahl von Vorteilen, darunter eine geringere Anzahl von Komponenten, weniger Verdrahtung, weniger Verbindungen, schnellere Installation und schnellere Inbetriebnahme.
Es ist auch möglich, den Status jedes Moduls zu Diagnosezwecken zu überwachen und die vorbeugende Wartung besser zu planen.
Sicherheitsschalter mit integrierten Netzwerklösungen sind in zwei verschiedenen Versionen erhältlich: ProfiNet & ProfiSafe, Ethernet IP & CIP Safety.
Integrieren Sie Zugangsschutz, Einsperrschutz und Diagnose von Sicherheitskomponenten mit FRANK.
