Ratgeber
Sicherheit für Menschen und Maschinen – das steht in Industrie- und Gewerbetrieben zu Recht an erster Stelle. Allerdings lassen sich Fehlfunktionen an maschinellen Anlagen nicht immer ausschließen, in solchen Fällen kommt es auf die schnelle Abschaltung an. Genau dafür gibt es Sicherheitsschalter. In unserem Ratgeber erfahren Sie, was genau die Schaltelemente machen, welche Typen und Bauformen es gibt und wie sie zu installieren und zu warten sind. Außerdem informieren wir Sie über gesetzliche Vorschriften und Normen.
Sicherheitsschalter sorgen dafür, dass Maschinen oder Anlagen im Fall von Gefahr oder Fehlfunktionen schnell und zuverlässig abzuschalten sind. Damit verhindern sie Unfälle oder Schäden.
Zu finden sind sie vielen Industrien und Anwendungen, besonders dort, wo Maschinen mit Gefahrenpotenzial in Betrieb sind oder riskante Prozesse ablaufen. Sie sind daher ein integraler Bestandteil von Sicherheitskonzepten und -vorschriften in zahlreichen Industriezweigen zum Schutz von Menschen und Maschinen.
Er sorgt für eine sofortige und zuverlässige Abschaltung, schützt so Menschen vor Verletzungen und verhindert Schäden an Maschinen oder Anlagen. Sicherheitsschalter spielen eine wichtige Rolle in sicherheitskritischen Prozessen, vor allem in industriellen und technischen Anwendungen.
So verhindern Sicherheitsschalter, dass Menschen in gefährlichen Bereichen einer Maschine arbeiten können, während diese noch in Betrieb ist. Beispielsweise verhindern Türverriegelungsschalter den Betrieb einer Maschine, wenn eine Schutztür geöffnet ist. Als Not-Aus-Schalter reduzieren sie das Risiko von Verletzungen und Schäden.
Einige Sicherheitsschalter – wie Positions- oder sensorbasierte Schalter –, überwachen automatisch Maschinenzustände oder den Zugang zu gefährlichen Bereichen. Sobald ein abweichender Zustand festgestellt wird, lösen sie eine sofortige Abschaltung aus. Viele Sicherheitsschalter sind so konzipiert, dass die Maschine nicht einfach wieder in Betrieb genommen werden kann, nachdem der Schalter ausgelöst wurde.
Ein bewusster Neustartprozess wird erforderlich, und zwar erst dann, wenn die Gefahr beseitigt ist. Bekannt sind diese Schutzeinrichtungen als Nullspannungsschalter oder Unterspannungsauslöser. Sie werden aktiv, wenn plötzlich die Stromversorgung einer Maschine stoppt oder die Schaltspannung beziehungsweise der Schaltstrom unterhalb des notwendigen Werts liegt. Sobald die normale Stromversorgung wieder hergestellt ist, bleibt das Schaltelement immer noch im Sperrzustand.
Not-Aus-Schalter
Bei ihnen muss ein entweder ein Drehschalter oder ein Druckknopf betätigt werden, um den Not-Aus-Befehl zu aktivieren. Es gibt sie meist in auffälligen Farben, wie ein roter Betätiger auf gelbem Gehäuse. Sie müssen leicht zugänglich sein, zum Beispiel als Aufputz- oder Einbauvariante.
Positionsschalter
In rein mechanischer Ausführung enthalten sie einen Hebel oder Stößel, der die Position eines beweglichen Teils überwacht. Magnetische oder induktive Schalter funktionieren ohne physischen Kontakt. Angeboten werden sie häufig als kleine, kompakte Einheiten in robusten Gehäusen.
Türverriegelungsschalter
Als mechanische Komponente überwachen sie den Zustand einer Tür oder Schutzabdeckung und verhindert den Maschinenbetrieb, solange diese geöffnet ist. Eine berührungslose Variante arbeitet mit einem Magnetfeld, um den Zustand der Tür zu überwachen. Im Handel verfügbar sind sie üblicherweise in kompakter und robuster Bauweise.
Fußschalter
Als einfacher Fußschalter lösen sie eine Aktion aus, solange sie betätigt werden. Sicherheits-Fußschalter besitzen dagegen zwei Funktionen – einmal zur Aktivierung der Maschine und einmal für die Notabschaltung. Fußschalter sind robust und für den Einsatz in industriellen Umgebungen ausgelegt. Sie sind auch oft mit Schutzhauben ausgestattet, um unbeabsichtigtes Betätigen zu verhindern.
Sicherheitsrelais und -module
Elektronische Sicherheitsrelais erfassen verschiedene Sicherheitssignale und steuern den Maschinenbetrieb entsprechend. Sie sind im Allgemeinen in kompakten Gehäusen für den Schaltschrank-Einbau vorgesehen und lassen sich aufgrund modularer Bauweise häufig auch mit verschiedene Sicherheitselemente in einem System kombinieren.
Magnetschalter
Magnetische Sicherheitsschalter überwachen die Position eines beweglichen Teils mit Magnetfeldern oder halten Türen oder Klappen durch ein Magnetfeld verriegelt. Als Bauform haben sich robuste, versiegelte Einheiten für raue oder schmutzige Umgebungen bewährt.
Zweihandschalter
Bei diesem Schalter handelt es sich um einen synchronisierten Aufbau: Beide Hände müssen gleichzeitig die Schalter betätigen, um eine Maschine zu starten oder zu steuern.
Seilzugschalter
Bei diesen Schaltelementen wird ein Seil an einem Ende des Schalters gespannt. Lieferbar sind auch beidseitig gespannte Ausführungen. Die Seile laufen in der Regel entlang von Maschinen oder Produktionslinien, die Aktivierung erfolgt über einen Zug am Seil.
Berührungslos arbeitende Schaltelemente
Es gingt im Allgemeinen drei Sensor-Varianten: Induktive Sensoren erfassen Metallobjekte, ohne diese zu berühren, kapazitive Sensoren reagieren auf die Annäherung auch von nichtmetallischen Objekten, und optische Sensoren arbeiten mit Lichtstrahlen, die durchbrochen werden müssen, um einen Schaltvorgang auszulösen. Es gibt sie als meist als kleine, flache Sensoren oder in zylindrischer Form. Sie werden oft in Bereichen eingesetzt, in denen mechanische Teile nicht in direkten Kontakt mit dem Schaltelement kommen dürfen.
Schlüsselbetätigte Maschinenschalter
Der Schlüssel kann hier nur abgezogen werden, wenn der Schalter betätigt ist, was zur Kontrolle der Maschinenfreigabe dient und somit ein unbeabsichtigtes Anlaufen der Maschine verhindert. Diese zusätzliche Sicherheitsmaßnahme, die oft in Übereinstimmung mit den Maschinenrichtlinien vorgeschrieben ist, schützt sowohl den Bediener als auch die Maschine vor Schäden. Elektromechanische Schlüsselschalter sind robust und zuverlässig und werden häufig in der Industrie eingesetzt, um den Zugang zu gefährlichen Bereichen zu kontrollieren und die Sicherheit am Arbeitsplatz zu erhöhen.
Nur die ordnungsgemäße Installation und Wartung von Sicherheitsschaltern gewährleistet die Funktionstüchtigkeit und Zuverlässigkeit dieser sicherheitskritischen Komponenten. Fehler bei der Installation oder Vernachlässigung der Wartung können zu Ausfällen führen. Hier die wichtigsten Aspekte, die bei Installation und Wartung zu beachten sind:
Installation von Sicherheitsschaltern
Planung der Installation
Vor der Installation muss eine gründliche Risikobewertung durchgeführt werden.
Nur so lassen sich die potenziellen Gefahren ermitteln und die richtigen Schutzeinrichtungen auswählen.
Funktionsprüfung nach der Installation
Nach der Installation ist jeder Schalter auf seine Funktion zu testen. Die ordnungsgemäße Installation und Funktionsprüfung sollten dokumentiert werden, um einen Nachweis für spätere Wartungsarbeiten zu haben.
Auswahl
Die Auswahl des richtigen Schalters hängt von der Anwendung ab.
Zu berücksichtigen sind dabei Umgebungsbedingungen, die Art der Maschine und die Schutzklassen. Sicherheitsschalter sollten in der Regel mindestens über die IP-Schutzart IP65 oder höher verfügen, damit sie in industriellen Umgebungen zuverlässig funktionieren.
Montage
Sicherheitsschalter sind an gut zugänglichen Stellen zu montieren, wobei die Herstelleranweisungen sorgfältig beachtet werden müssen. Das umfasst auch das richtige Verdrahten und die Verwendung geeigneter Befestigungsmaterialien. Bei Türverriegelungsschaltern ist sicherzustellen, dass die mechanische Verriegelung sicher funktioniert und dass der Schalter korrekt mit der Steuerung der Maschine verbunden ist.
Wartung von Sicherheitsschaltern
Regelmäßige Inspektionen
Regelmäßige visuelle Inspektionen auf Verschleiß, Beschädigungen oder Anzeichen von Korrosion sind nötig. Es ist wichtig, die Sicherheitsschalter regelmäßig zu testen. Die elektrischen Verbindungen – zum Beispiel der einphasige Anschluss an einer Steckdose – sind auf festen Sitz und mögliche Schäden an Kabeln oder Anschlüssen zu überprüfen.
Prüfung der Sicherheitsschaltung
Die komplette Sicherheitskette, von den Schaltern bis zur Maschinensteuerung, sollte regelmäßig getestet werden. Sicherheitsrelais und -module sind ebenfalls regelmäßig zu testen, da es sich bei ihnen um kritische Komponenten handelt, die den Betrieb der Sicherheitsschalter überwachen.
Verschleißteile ersetzen
Bei mechanischen Schaltern können elektrische Kontakte mit der Zeit verschleißen und sollten gegebenenfalls ausgetauscht werden. Überprüfen Sie regelmäßig, ob Gehäuse oder mechanische Teile des Schalters beschädigt sind und ersetzen Sie sie nötigenfalls.
Wartungsintervalle einhalten
Die Wartung sollte gemäß den Empfehlungen des Herstellers oder der betriebsinternen Vorschriften durchgeführt werden. Regelmäßige Wartungsintervalle stellen sicher, dass die Schalter immer betriebsbereit sind.
Dokumentation der Wartung
Alle Wartungsarbeiten, Tests und Inspektionen sollten dokumentiert werden. Dies hilft, den Zustand der Sicherheitsschalter nachzuverfolgen und gibt einen Überblick über durchgeführte Wartungsmaßnahmen.
Austausch und Nachrüstung
Wenn ein Sicherheitsschalter nicht mehr zuverlässig funktioniert, ist er unverzüglich zu ersetzen. Entstehen neue Sicherheitsanforderungen oder eine Maschine wird umgebaut, sind häufig zusätzliche Sicherheitsschalter erforderlich.
Die gesetzlichen Vorschriften und Normen für Sicherheitsschalter sind entscheidend, um den Einsatz und die Installation von sicherheitsrelevanten Schaltgeräten zu regeln und zu gewährleisten, dass sie den Schutz von Menschen und Maschinen wirksam gewährleisten. Diese Vorschriften variieren je nach Land, basieren jedoch auf international anerkannten Standards und Richtlinien. Hier die wichtigsten gesetzlichen Vorschriften und Normen:
Europäische Richtlinien
Die Maschinenrichtlinie (2006/42/EG) ist die zentrale Vorschrift innerhalb der Europäischen Union für die Sicherheit von Maschinen und Anlagen. Sie legt fest, dass Maschinen sicher konstruiert und hergestellt werden müssen, um das Risiko von Unfällen und Verletzungen zu minimieren. Die Maschinenrichtlinie schreibt vor, dass Maschinen mit Sicherheitsschaltern ausgerüstet sein müssen, um Gefahrenstellen zu sichern, den Zugang zu gefährlichen Bereichen zu überwachen und Not-Aus-Funktionen zu ermöglichen. Sicherheitsschalter, die in der EU verwendet werden, müssen die Anforderungen der Maschinenrichtlinie erfüllen und eine CE-Kennzeichnung tragen, die ihre Konformität bestätigt.
Die Niederspannungsrichtlinie (2014/35/EU) regelt die Sicherheit von elektrischen Geräten, die mit einer Spannung zwischen 50 V und 1000 V betrieben werden. Sicherheitsschalter in Niederspannungssystemen müssen den Anforderungen dieser Richtlinie entsprechen, um die Sicherheit von Personen und Anlagen zu gewährleisten.
Die EMV-Richtlinie (2014/30/EU) über die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) bezieht sich auf die Störfestigkeit und die elektromagnetische Emission von Geräten, einschließlich Sicherheitsschaltern. Sie müssen so konstruiert sein, dass sie keine elektromagnetischen Störungen verursachen oder selbst durch solche Störungen beeinträchtigt werden.
Zusätzliche Vorschriften in Deutschland
Die Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) legt fest, dass Arbeitsmittel, einschließlich Maschinen, sicher verwendet werden müssen.
Arbeitgeber sind demnach verpflichtet, eine Gefährdungsbeurteilung durchzuführen und sicherzustellen, dass Maschinen mit geeigneten Sicherheitseinrichtungen wie Sicherheitsschaltern ausgestattet sind. Die Schalter müssen regelmäßig gewartet und auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft werden.
Die Vorschrift der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) regelt die Anforderungen an den sicheren Betrieb elektrischer Anlagen und Betriebsmittel.
Elektrische Sicherheitsschalter müssen regelmäßig geprüft werden, um ihre Funktionsfähigkeit zu gewährleisten und die Anforderungen an den Arbeitsschutz zu erfüllen.
