Sichere Signalverarbeitung: Sicherheitsrelais und Co.

Vor allem in der Industrie ist es essenziell, dass Maschinen genau das tun, was man von ihnen erwartet. Das bedeutet, dass gerade in Notfällen auf die Sicherheitsschaltungen Verlass sein muss. Nur so kann sichergestellt werden, dass die Maschinen sofort stoppen und die Verletzung von Mitarbeitern verhindert wird. Ein wichtiger Teil dieser Sicherheitssysteme sind die sogenannten Sicherheitsrelais. Diese gibt es für verschiedene Anlagen und Ansprüche in unterschiedlichen Ausführungen.

Sicherheitsrelais als Bestandteil jeder Produktion

Arbeitssicherheit ist immer die Aufgabe des Arbeitgebers. Die Sicherheit aller Mitarbeitenden muss bestmöglich gewährt werden – natürlich unter Berücksichtigung der Produktivität des Unternehmens. Nicht umsonst gibt es Vorschriften bezüglich Feuerschutz, Arbeitskleidung und Sicherheitszonen um Maschinen. Sicherheitsrelais werden oft gemeinsam mit anderen Sensoren und Not-Aus-Tastern verwendet. Sie kommen in sehr vielen Branchen vor und sind nicht nur in der Industrie von Bedeutung. Auch in der Fahrzeug- und Medizintechnik spielen sie eine große Rolle. Überall dort, wo Sicherheit wichtig ist, findet man in den verschiedensten Schaltkreisen die unterschiedlichsten Sicherheitsrelais. Sie dienen aber nicht nur dem Personenschutz, wo sie das Risiko von Unfällen durch automatisches Eingreifen vermindern. Auch Maschinen profitieren von diesem Schutz, denn durch das sofortige Stoppen in Notfällen wird auch deren Lebensdauer beträchtlich verlängert. Das spart nicht nur Kosten im Zusammenhang mit Neuanschaffungen, sondern erhöht auch die Produktivität. Durch das Einschreiten eines Sicherheitsrelais kann das Ausbreiten eines Problems verhindert werden und die Produktion kehrt sehr viel schneller wieder in deren Normalzustand zurück.

So funktionieren Sicherheitsrelais

Dieses Bauteil überwacht die Funktionen des Systems, in welchem es angeschlossen ist. Bei Fehlverhalten oder in Notfällen unterbricht es dieses und verhindert so Unfälle und die Ausbreitung von Schäden. Die Sicherheitsrelais können in diesem Zuge auch das erneute Einschalten so lange verhindern, bis das Problem gelöst wird. Leider sind auch diese Bauteile nicht unzerstörbar, denn vor allem bei höheren Lasten verschleißen Schaltungen mit der Zeit, was ein großes Risiko für Mitarbeiter darstellt, da diese sich dann nicht mehr auf die Funktion von Maschinen verlassen können und im Extremfall vollständig die Kontrolle über diese verlieren. Bei Stromfluss während der Annäherung der beiden Kontakte einer Magnetschaltung kann sich ein Lichtbogen bilden, welcher die Funktion irreversibel schädigt. Es ist also trotz vorgenommener Sicherheitsmaßnahmen wichtig, die Relais zum geforderten Zeitpunkt auszutauschen und sich nicht ausschließlich auf eine Sicherheitsmaßnahme zu verlassen.

Not-Aus-Relais

Diese Art von Relais ist dafür verantwortlich, im Notfall eine ganze Maschine oder Anlage “einzufrieren”. Dies geschieht, sobald Abweichungen von den Sicherheitsparametern erkannt werden. So können gefährliche Vorgänge in der Regel verhindert, zumindest aber unterbrochen werden.

Sicherheitsüberwachungsrelais

Oft gibt es nicht nur einen Parameter, der bei außergewöhnlichen Abweichungen eine Gefahr darstellen kann. Dann werden verschiedene Relais eingesetzt, die auch unterschiedliche Sicherheitsmaßnahmen einleiten können. Sie messen zum Beispiel Temperaturen und Ströme.

Sicherheitszeitrelais

Zeit spielt nicht nur bezogen auf die Produktivität eine große Rolle. Wenn einzelne Prozesse zu lange dauern, kann das auch ein Sicherheitsrisiko darstellen. Sicherheitszeitrelais sind dafür zuständig, die Zeit zu überwachen, die Prozesse brauchen und bei Überschreitung einer bestimmten Toleranz einzugreifen.

Wie ist ein Relais aufgebaut?

Relais arbeiten auf der Basis eines Magnetschalters. Dieser sorgt dafür, dass der Kontakt je nach Ansteuerung geöffnet oder geschlossen wird. So können elektrische Prozesse aus großer Entfernung und mit verhältnismäßig kleinem Steuerstrom kontrolliert werden. Sie können als Öffner sowie auch als Schließer fungieren. Beim Schließen befindet sich der Kontakt bei stromloser Spule im offenen Zustand und wird geschlossen, wenn man eine Spannung anlegt. Beim Öffner funktioniert es genau andersherum, denn dieser benötigt Strom, um den Kontakt zu öffnen. Durch das relativ einfache Prinzip sind Relais sehr robuste Bauteile. Durch sie besteht direkte Kontrolle über Stromkreise, was sie zu einem wichtigen Aspekt jedes Sicherheitskonzeptes macht und das Stoppen ganzer Maschinen ermöglicht.