10.02.2020

Kapazitive Sicherheitsschalter erfüllen strenge Sicherheitsanforderungen

Hoher Bedienkomfort bei verschleißfreiem Betrieb

Taster sind heute weit mehr als ein simples Mensch-Maschine-Interface: Über LCD-Anzeigen spielen sie wichtige Informationen an den Benutzer zurück und über integrierte Sensoren liefern sie wertvolle Daten in einer IoT-Umgebung. Eine wichtige Rolle spielt dabei die kapazitive Messtechnik, die eine neue, verschleißfreie Generation an Tastern ermöglicht. In Sachen Zuverlässigkeit, Präzision und Robustheit ist sie jeder mechanischen Lösung überlegen. Besonders bei Sicherheitsschaltern kommt das sowohl dem Bediener als auch dem Betreiber einer Anlage zugute.


Aufgrund ihrer hohen Robustheit eignen sich kapazitive Sicherheitsschalter wie die der Safecap-Serie von Captron für eine Vielzahl von Anwendungen.
Bild: Captron Electronic GmbH

Gerade bei der Arbeit mit Pressen und Stanzen sind Mitarbeiter einem hohen Verletzungsrisiko ausgesetzt. Deshalb schreibt die Norm DIN EN ISO13849-1 in bestimmten Fällen eine Zweihandsteuerung vor. Erst durch die gleichzeitige Betätigung zweier Schalter lässt sich die Maschine zum Laufen bringen. Im Fall von mechanischen Tastern ist dafür allerdings ein hoher mechanischer Aufwand erforderlich - mit den entsprechenden Folgen für Unterarme und Handgelenke. Hier spielt die kapazitive Technik ihre Vorteile aus, indem sie die drucklose Auslösung auf Basis von Sensortasten ermöglicht. Seit 1983 entwickelt und produziert die Firma Captron entsprechende Speziallösungen rund um kapazitive Messprinzipien. Sie kommen in Branchen wie dem Maschinenbau, bei Herstellern von Bussen und Schienenfahrzeugen und vielen anderen Bereichen zum Einsatz - also überall dort, wo es auf präzise Schaltvorgänge oder genaues Messen ankommt. Das Grundprinzip der kapazitiven Technik ist dabei stets ein elektrisches Feld, dessen Kapazität gemessen wird. Betätigt eine Hand den Taster, so erhöht sich die Kapazität und der Schaltvorgang wird ausgeführt. Da es bei dieser Art der Konstruktion keine Verschleißteile gibt, sind kapazitive Taster deutlich robuster und langlebiger als ihre mechanischen Pendants.

Von der DGUV zugelassen

Die Ansprüche an einen kapazitiven Schalter sind in einer sicherheitskritischen Anwendung besonders hoch. Schließlich muss er nicht nur jederzeit zuverlässig funktionieren, sondern darf etwa bei einem Ausfall keinen Schaltvorgang auslösen. Aspekte wie diese sind wichtige Funktionen, die die Safecap-Reihe von Captron auszeichnen. Sie umfasst effiziente kapazitive Sensortaster, die in Verbindung mit einem Auswertungsgerät als Zweihandsteuerung verwendet werden können und derzeit in den beiden Serien SC3 und SC4 angeboten werden. Bei der Safecap SC4-Serie sind die beiden kapazitiven Taster SCA4 und SCB4 als Zweihandsteuerung in Kombination mit dem Sicherheitsrelais Mastercap MCR-225 von der DGUV zugelassen. Der hohe Sicherheitsgrad wird dabei unter anderem dadurch gewährleistet, dass die beiden Taster miteinander durch eine Funktionssicherheitsleitung verbunden sind. Die vom TÜV Süd zertifizierte Zweihandsteuerung der SC3-Serie dagegen benötigt zwei baugleiche, kapazitive SC3-Taster in Kombination mit dem Siemens-Auswertegerät 3SK1 Advanced, dem 3RK3 MSS oder dem Simatic F-CPU. Die Funktionssicherheitsleitung zwischen den beiden Tastern kann also entfallen. Die Sicherheitsschaltgeräte genügen den hohen Anforderungen nach IEC 61508/IEC62061 (SIL 3) sowie EN ISO13849-1 (PLe). Die optische Rückmeldung erfolgt bei der SC3 Serie im Betriebszustand über eine grüne und beim Schaltvorgangs über eine gelbe LED. Der Taster ist geeignet für eine Einbauöffnung mit einem Durchmesser von 22,5mm und besitzt einen reduzierten Außendurchmesser von 54mm. Diese kompakte Bauweise ermöglicht einen schnellen und platzsparenden Einbau. Dank der wasserdicht vergossenen Elektronik und dem witterungsbeständigen Gehäusematerial (Polycarbonat) erreichen sowohl die Taster der SC3- als auch der SC4-Serie eine hohe Lebensdauer. Mit Blick auf Wasser und Öl erfüllen Sie mühelos die Schutzart IP69K, in Sachen Schlagfestigkeit und Robustheit sind sie nach dem Schutzgrad IK08 zertifiziert. So können den Tastern selbst Feuerzeugflammen und gezielte Schläge auf die Tastfläche nichts anhaben. Diese hohe Robustheit führt in Kombination mit der kapazitiven Technik - mit über 100 Millionen Schaltspielen - zu einer de facto nahezu unbegrenzten Lebenszeit.

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