Sicherheitsrelais Bis zu 70 Prozent Platz sparen

Die Abmessungen von Sicherheitsrelais zu verkleinern, scheiterte bislang an der Größe der verbauten Elementarrelais. Ein neues Elementarrelais mit zwangsgeführten Kontakten verdeutlicht, dass es in punkto Miniaturisierung noch Potenzial gibt – bis zu 70 Prozent Platz lässt sich so einsparen.

von Carsten Gregorius, Produktmarketing Safety bei Phoenix Contact Electronics.

Sicherheitsrelais sind seit vielen Jahren in fast jedem Schaltschrank für industrielle Anwendungen zu finden. Aufgrund ihrer hohen Zuverlässigkeit, die aus bewährten Komponenten wie zwangsgeführten Relaiskontakten resultiert, sowie der einfachen Handhabung haben sie sich in unzähligen Applikationen etabliert. Die Sicherheitsrelais werden insbesondere dort eingesetzt, wo große Lasten direkt zu schalten sind oder wo sicherheitsrelevante Signale aufgrund verschiedener Potenziale nur galvanisch getrennt weitergegeben werden dürfen. Die Safety-Module wiesen lange Zeit ein Standard-Rastermaß von 22,5 mm Breite auf. Einer weiteren Verkleinerung der Abmessungen standen die intern verwendeten zwangsgeführten Elementarrelais entgegen, deren Baugröße und Leistungsvolumen praktisch keine zusätzliche Miniaturisierung zuließ.

Elementarrelais mit zwangsgeführten Kontakten werden genutzt, um Mensch und Maschine umfassend vor Gefährdungen zu schützen. Zu diesem Zweck sind der Öffner- und Schließerkontakt des Elementarrelais durch eine mechanische Vorrichtung miteinander verbunden. Dies verhindert, dass Öffner und Schließer gleichzeitig geschlossen sind. In Verbindung mit einer geeigneten Auswertung lässt sich ein Öffnungsversagen auf diese Weise zuverlässig erkennen und das Sicherheitsrelais über einen zweiten unabhängigen Abschaltpfad steuerungstechnisch sicher verriegeln. Die in der Norm EN 50205 beschriebenen Anforderungen und die sich daraus ableitenden konstruktiven Lösungen haben dazu geführt, dass Relais mit zwangsgeführten Kontakten in der Regel ein zwei- bis dreimal größeres Volumen und eine entsprechend höhere Nennleistung des Magnetsystems gegenüber vergleichbaren Standardrelais aufweisen.

Um diese physikalische Abhängigkeit zu überwinden, hatten sich Entwickler bei Phoenix Contact das Ziel gesetzt, ein möglichst kleines Relais mit hoher Schalt- und geringer Betriebsleistung, also möglichst großer Effizienz zu entwickeln. Vor diesem Hintergrund haben die Mitarbeiter ein Elementarrelais mit Zwangsführung konzipiert, das aus einem Schließer- und einem Öffnerkontakt besteht. Das Besondere daran ist, dass das lediglich 6 mm schmale Relais über die gleichen Leistungsdaten wie die klassischen am Markt angebotenen Varianten mit Zwangsführung verfügt, wobei diese ein erheblich größeres Bauvolumen haben (Bild 1).