Sensible Technik hygienisch verpackt

Jörg Wagner

Gehäuse, Schaltschränke und Industrietastaturen aus Edelstahl sowie TFTs finden im Alltag von hygienisch anspruchsvollen Produktionsprozessen ein weites Einsatzgebiet – ob als Bediengehäuse zur Dateneingabe oder als Schaltschrank zur Unterbringung von Steuerungsanlagen. Generell gilt: Im Mittelpunkt steht die Sicherheit der Elektronik unter Berücksichtigung der Hygienevorschriften.

Rittal, Systemanbieter für Gehäuse- und Schaltschranktechnik, bietet für nahezu jeden Anwendungsfall die passende Lösung – entweder aus dem rund 10 000 Artikel umfassenden Standardprogramm oder als kundenspezifische Sonderlösung. Wenige Modifikationen an einem Standardprodukt genügen oft, um dem Anwender ein System maßzuschneidern.

Dabei fertigt Rittal neben den weltweit eingesetzten Gehäusen und Schaltschränken aus Normalstahl ein umfangreiches Programm aus rostfreiem Stahl. Serienmäßig werden die Edelstahlgehäuse aus dem Werkstoff 1.4301 (AISI 304) gefertigt. Auf Wunsch und bei hoher Korrosionsgefahr kommt auch der Werkstoff 1.4404 (AISI 316) zum Einsatz. So kann nahezu jedes Gehäuse, Bedienpult, jeder Tragarm und Großschrank aus Edelstahl gefertigt werden.

Der Schlüssel zu individuellen und flexiblen Schaltschranklösungen ist das Rittal-Top-Schranksystem TS8 aus Edelstahl. Ein lasergeschweißtes Edelstahlprofil dient als tragende Säule und bietet hohe Stabilität bei relativ geringem Gewicht. Der völlig symmetrische Aufbau eröffnet fast grenzenlose Möglichkeiten für den Innenausbau. An jeder der vier Seiten stehen eine äußere und eine innere Einbauebene zur Verfügung. Für den einfachen, schnellen und wirtschaftlichen Ausbau kann auf ein standardisiertes Schnellmontage-, Ausbau- und Zubehörprogramm zugegriffen werden. Die Anreihung von mehreren TS8-Schränken wird durch die symmetrischen Profile besonders vereinfacht. Selbst unterschiedlich tiefe Schränke lassen sich Rücken an Rücken, zu U-, L- oder T-Formen verbinden. Bei aneinander gereihten Schränken kann über deren obere Abdichtung eine Abdeckung aus rostfreiem Stahl mithilfe von Klippverbindungen angebracht werden. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich Schmutz oder Feuchtigkeit an der Abdichtung sammeln. Die Verschluss- und Dichtungssysteme der TS8-Schränke zeichnen sich durch eine hohe Sicherheit und einfache Handhabung aus. Die Stangenverschlusstechnik an den Türen ist dabei besonders leichtgängig. Die Einreibung an allen vier Verschlussstücken erfolgt von oben nach unten. Dadurch kann sich der Verschluss weder beim Transport noch bei Vibrationen öffnen. Alle Verschlusseinrichtungen sind mit speziellen Komfortgriffen – sie arbeiten nach dem Prinzip klappen statt schwenken – kombinierbar. Neben der Schutzart IP 55 nach EN 60529 verfügen die TS8-Schaltschranksysteme über folgende Approbationen: UL, CSA, TÜV, Germanischer Lloyd, Lloyds Register of Shipping, Russian Maritime Register of Shipping, Bereau Veritas und VDE.

Rittal bietet die TS8-Schränke auch in der speziell für den nordamerikanischen Markt geforderten Schutzart Nema 4x an. Erhältlich sind die Schaltschränke grundsätzlich mit Montageplatte, geschlossenem und befestigtem Boden- und Dachblech, Seitenwänden und Doppelbartverschlusseinsatz. Zur Kabeleinführung hält Rittal u. a. IP-68-dichte Kabelverschraubungen aus Polyamid und Messing bereit.

In sämtlichen Produktionsbereichen sind Mensch-Maschine-Schnittstellen auf dem Vormarsch. Immer mehr Steuerungselektronik rückt in die Tiefe des Feldes vor, wo sie an dezentralen Terminals von Menschen überwacht und kontrolliert wird. Mitten in der Factory-Welt sind industriegerechte Bedienpanels gefordert, die hygiene- und reinigungsgerecht gestaltet sein müssen. Rittal wartet auch hier mit innovativen Lösungen auf. Durch einen riesigen Systembaukasten, der in einem 277-seitigen Katalog dokumentiert ist, entstehen vom Bediengehäuse mit speziellen Tragarmsystemen über robuste PC-Schränke und der Industrie-Mouse in IP 67-Schutzart bis zur kompletten Industrial Workstation absolut sichere Einheiten, die in Größe und Form exakt den Vorgaben des Anwenders folgen. So überzeugen die speziell für hygienische Anwendungen entwickelten Premium-Panel-Bediengehäuse aus Edelstahl durch eine hochdichte Kapselung, die für den sicheren Einsatz bei extremen Umgebungsbedingungen sorgt. Gehäuse und Rückwand der Bedien- und Steuereinheit sind dabei U-förmig gekantet und die gegenüberliegenden Verbindungsflächen innen zusätzlich gebördelt. Hierdurch entsteht ein umlaufender Spalt zur Aufnahme der Dichtung. Beim Verschrauben der Rückwand werden die Metallflächen von Gehäuse und Rückwand passgenau aufeinandergesetzt und die Dichtung so komprimiert, dass eine optimale Kapselung gewährleistet ist. Mit Schutzart IP 69 K verhindert das Gehäuse zuverlässig den Eintritt von Feuchtigkeit. Selbst der kräftige Strahl von Hochdruckreinigern kann dem Premium Panel nichts anhaben. Da die metallischen Kontaktflächen von Gehäuse und Rückwand beim Verschrauben nahtlos verbunden sind, wird die innenliegende Elektronik außerdem effizient vor schädlichen EMV-Einflüssen geschützt. Das Gehäuse ist in Tiefen von 120 und 220 mm in zwei Basisausführungen als Sologehäuse oder als Bedieneinheit mit zusätzlichem Tastaturgehäuse erhältlich. Es bietet ausreichend Platz für HMIs mit einer Breite von 19“ und 7 HE oder anderen Einbauten.

Häufig gibt es im Produktions- und Verarbeitungsbereich große hygienische Schwachstellen bei den Dateneingabesystemen an der Mensch-Maschine-Schnittstelle. Für dieses Problemfeld hat Rittal eine Edelstahltastatur auf Piezobasis im Programm. Ein leichtes Antippen mit dem Finger reicht aus, um den Schaltvorgang auszulösen. Hubtasten sind bei dieser IP-69-K-Lösung nicht vorhanden und somit auch keine Kanten, Hohlräume oder Ritzen. Die Beschriftung erfolgt durch ein elektrochemisches Verfahren, bei dem der Farbumschlag durch eine Verzerrung der Molekülgitter bis in eine Tiefe von 2 µm stattfindet. Dadurch ist die Tastatur äußerst resistent und besonders für den Einsatz in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie geeignet. Die Frontplatte ist aus dem Werkstoff 1.4301 gefertigt und hat die Abmessungen 482,6 (19“) x 177 (4 HE) x 3 mm. Der Einbau erfolgt über rückseitige Gewindebolzen. Das System kann mit folgenden Komponenten komplettiert werden:

Um eine maximale Produktqualität sicherzustellen, hat Rittal eine Reihe von Produkten verschärften Untersuchungen unterzogen und die Reinraumtauglichkeit sowie hygienegerechte Gestaltung überprüft. Den Nachweis der hygienischen Gestaltung seiner Produkte stellt Rittal durch das von der VDMA Fachabteilung Sterile Verfahrenstechnik erworbene Verbandszeichen QHD (Qualified Hygienic Design) sicher. Zudem hat der Hersteller durch das Fraunhofer-Institut bei verschiedenen Produkten Reinraum- und Reinheitstauglichkeitsuntersuchungen vorgenommen und die IPA-Zeritifizierung erhalten.

Darüber hinaus bietet Rittal als Global Player neben nationalen auch viele internationale Approbationen für seine Produkte, beispielsweise UL, CUL, CE, Nema, CCC etc., und kann somit seinen Kunden in aller Welt passende Lösungen anbieten.

Dass elektrische und elektronische Komponenten ihre optimale Leistung nur bei passenden Betriebstemperaturen erbringen können, versteht sich von selbst. Mit verschiedenen Klimageräten, technischer Unterstützung und einem weltweiten Servicepaket stellt Rittal ein umfassendes Lösungs- und Dienstleistungsspektrum zur Verfügung. Für spezielle Anwendungsfälle in der Pharma- und Foodindustrie hat das Herborner Unternehmen auch Klimageräte aus Edelstahl und in Nema-4x-Ausführung im Programm.

Der Einsatz von Hochleistungselektronik ist eng mit einem zuverlässigen EMV-Schutz verbunden. Vor diesem Hintergrund hat Rittal für seine Gehäuse ein umfangreiches EMV-Zubehör entwickelt. Seine Schutzwirkung wird im unternehmenseigenen, akkreditierten Labor geprüft.

Ein anderes wichtiges Thema, das in der Prozessindustrie zunehmend an Bedeutung gewinnt, ist das Industrial Ethernet. Zum Schutz der aktiven Komponenten und deren leichten Einbau bietet Rittal Kleingehäuse (AE), Klemmenkästen (KL) und E-Boxen (EB) aus lackiertem Stahlblech sowie aus Edelstahl.

Halle 5, Stand 110

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Rittal-Broschüre Schaltschranksysteme in Edelstahl