Aktuelles über WERMA

16 Mai 2012

Ex-LED-Signalleuchten von WERMA

LED-Technik als Motor für innovative Schutzkonzepte und als Ersatz für konventionelle Leuchtmittel in der explosionsgeschützten Signaltechnik.

Verfügbarkeit Verfahrenstechnischer Anlagen in der chemischen, petrochemischen und pharmazeutischen Industrie
Am 31. März kam es im Chemiepark Marl zu einer Explosion an einer CDT Anlage der Firma Evonic. Neben dem tragischen Verlust von zwei Menschenleben, führte die Explosion zur vollständigen Zerstörung der Anlage. Der Stoff CDT ist ein Zwischenprodukt, welches zur Herstellung von Polyamiden benötigt wird. Da die Anlage nach aktuellem Kenntnisstand voraussichtlich erst wieder im vierten Quartal diesen Jahres in Betrieb gehen wird, musste Evonic Industries nun Bekannt geben, dass es zu Engpässen mit der Versorgung des hauptsächlich in der Automobilindustrie verwendeten thermoplastischen Kunststoffs Polyamid 12 kommen wird.

Glücklicherweise kommt es sehr selten zu Unfällen dieser Größenordnung aber das Beispiel zeigt deutlich, wie wichtig eine hohe Verfügbarkeit verfahrenstechnischer Anlagen in der chemischen, petrochemischen und pharmazeutischenIndustrie ist, damit es nicht zu kostspieligen Produktionsausfällen kommt. Hier sind die Hersteller der eingesetzten Betriebsmittel gefordert, langlebige und wartungsfreie Produkte anzubieten. Dies gilt insbesondere auch für Produkte zum Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen.


Sicherheit ist ein Muss, Langlebigkeit wird vom Markt gefordert

Als Spezialist für industrielle Signaltechnik führt WERMA Signaltechnik bereits seit vielen Jahren auch explosionsgeschützte Signalsäulen, Warnleuchten, Hupen und Sirenen im Programm.Müssen Geräte für die normale Industrieumgebung bereits einer Vielzahl von Normen entsprechen, so haben explosionsgeschützte Geräte für einen sicheren Betrieb darüber hinaus die zusätzlichen Anforderungen für Ex- Bereiche zu erfüllen.

Dies bedeutet ganz konkret, dass die Geräte innerhalb einer potentiell explosionsfähigen Atmosphäre nicht als Zündquelle wirken dürfen.
Die Regeln für die Herstellung explosionsgeschützter Betriebsmittel sind europaweit in der Richtlinie 94/9/EG festgeschrieben - allgemein als „ATEX-Richtlinie“ bekannt. Alle Geräte und Schutzsysteme, die zum Einsatz in Ex-Schutzbereiche in der EU in den Verkehr gebracht werden, müssen dieser Richtlinie entsprechen.


Um den Explosionsschutz in den vom Betreiber für seine Anlagen festgelegten Ex-Zonen sicherzustellen, müssen die Hersteller explosionsgeschützter elektrischer Betriebsmittel diese entsprechend besonderer technischer Prinzipien konstruieren. Für den Einsatz in gasexplosionsgefährdeten Bereichen sind die Baubestimmungen der Normanreihe IEC 60079 relevant. Sind die Geräte für den Einsatz in Bereichen mit brennbaren Stäuben vorgesehen, so gilt die Normenreihe IEC 61241.

Beide Normenreihen beschreiben verschiedene Zündschutzarten, nach denen die Betriebsmittel ausgeführt werden dürfen. Für welche Zündschutzart sich der Hersteller letztendlich entscheidet, hängt im Wesentlichen von der Funktion des Gerätes ab.

Zündschutzart „Druckfeste Kapselung -d“

In der explosionsgeschützten Signaltechnik kam in der Vergangenheit vor allem die Zündschutzart „Druckfeste Kapselung -d“ zum Einsatz. Bei der druckfesten Kapselung werden Teile, die eine explosionsfähige Atmosphäre zünden könnten, in ein massives Gehäuse eingeschlossen. Dieses Gehäuse ist stabil genug, um dem Druck durch eine Explosion in seinem Innern standzuhalten und dadurch eine Entzündung der explosionfähigen Atmosphäre zu verhindern, die das Gerät umgibt.

Diese Zündschutzart wird in der Signaltechnik vor Allem für Leuchten mit leistungsstarken Leuchtmitteln wie z.B. Halogenlampen und Xenon-Blitzröhren verwendet. Die transparente Kalotte der Leuchte ist hierbei in der Regel aus gehärtetem Borosilikatglas ausgeführt, welches die Anforderungen an die Druckbeständigkeit und Schlagfestigkeit erfüllt und dennoch die notwendige Lichtdurchlässigkeit bietet. Als Gehäusematerial dient eine Metalllegierung oder glasfaserverstärkter Kunststoff mit einer entsprechend hohen Wandstärke.


Der entscheidende Nachteil konventioneller Leuchtmittel in der explosionsgeschützten Signaltechnik ist die eingeschränkte Lebensdauer. Wenn bei einer Drehspiegelleuchte nach nur einigen hundert Stunden Betrieb die Halogenlampe durchbrennt, muss zum Austausch das Leuchtengehäuse geöffnet werden. Dies hat gleich zwei Nachteile: Zum einen muss sichergestellt sein, dass in diesem Zeitraum keine explosionsfähige Atmosphäre im Bereich der Leuchte vorliegt. Hierzu muss in vielen Fälle ein Anlagenteil abgeschaltet werden.

Gleichzeitig birgt die Öffnung eines druckfesten Gehäuses immer die Gefahr, dass es durch Unachtsamkeiten zu einer Beschädigung des präzise gefertigten „Zündspaltes“ kommt, der die Verbindung zwischen den Gehäuseteilen darstellt. Kratzer und Kerben in diesem Bereich können dazu führen, dass der Explosionsschutz verloren geht und die Leuchte zu einem Sicherheitsrisiko wird.

Langlebig, energieeffizient und vibrationsunempfindlich
Hier greifen voll die Vorteile der LED-Technik. Wird z.B. eine konventionelle Drehspiegelleuchte mit leistungsstarker Halogenlampe durch eine LED-Rundumleuchte ersetzt, bietet dies mehrere Pluspunkte: Die Signalleuchten mit aktueller LED-Technik sind über ihre Lebensdauer von vielen Jahren absolut wartungsfrei. Dies bedeutet für den Betreiber einer Produktionsanlage, dass keine Stillstandszeiten aufgrund defekter Glühlampen zu befürchten sind und die Verfügbarkeit der Anlage steigt.

Gleichzeitig sinkt die Stromaufnahme und das Gerät entwickelt weniger Verlustwärme, was einen erweiterten Einsatzbereich durch das Erreichen einer höheren Temperaturklasse erschließt.


Konventionelle Xenon-Blitzröhren und Halogenlampen sind empfindlich gegenüber Erschütterungen. Wird eine solche Signalleuchte zum Beispiel auf einer stark vibrierenden Maschine eingesetzt, kann es schon lange vor dem nominalen Lebensdauerende zu einem Ausfall kommen. LEDs und entsprechend ausgelegte Elektroniken sind vibrationsunempfindlich und erlauben auch unter diesen erschwerten Bedingungen einen wartungsfreien und sicheren Betrieb.

Möglichkeit der innovativen Verknüpfung von Zündschutzarten durch LED-Technik
Die geringe Stromaufnahme von Leuchtdioden ermöglicht es auch, bei den zum Einsatz kommenden Zündschutzarten neue Wege zu beschreiten. WERMA hat hier bereits vor einigen Jahren eine Signalsäule auf den Markt gebracht, die auf das schwere druckfeste Gehäuse verzichtet und gleichzeitig als Kategorie 2 – Gerät für den Einsatz in der Ex-Zone 1 zugelassen ist.

Stromsparend und extrem hell
Dies wird ermöglicht durch die geringe Stromaufnahme der LEDs bei gleichzeitig immer höherer Lichtstärke. Die LED-Elektronik der Signalsäule, welche den Maschinenzustand in den Farben grün, gelb und rot signalisieren kann, ist in der Zündschutzart „Eigensicherheit –i“ ausgeführt. Hierbei wirdeineso geringe elektrische Leistungumgesetzt, dass zu keiner Zeit ein Funke oder ein sonstiger thermischer Effekt auftreten kann, der in der Lage ist, eine explosionsfähige Atmosphäre in der Umgebung zu zünden.

Dieser eigensichere Stromkreis wird gespeist aus einer elektronischen Sicherheitsbarriere im Inneren des Gehäuses, die den Stromfluss auch im Falle eines Kurzschluss oder eines Bauteildefekts sicher begrenzt. Diese Sicherheitsbarriere wiederum ist entsprechend Zündschutzart „Vergusskapselung – m“ vollständig in einer Vergussmasse eingebettet. Der elektrische Anschluss kann vom Installateur einfach in einem Anschlussraum mit erhöhter Sicherheit durchgeführt werden. Eine externe Sicherheitsbarriere entfällt hier ebenso wie das schwere und große Gehäuse der druckfesten Kapselung.

Mit den fortschreitenden Entwicklungen im Bereich der LED-Technik ergeben sich auch neue Möglichkeiten für die Hersteller explosionsgeschützter Betriebsmittel. Innovative LED-Produkte können hier entscheidende Vorteile bieten und dem Betreiber helfen, Stillstandszeiten weiter zu reduzieren und somit die Produktivität zu steigern.

Pressekontakt


Udo Skarke
General Manager • WERMA USA

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