Sicherheit für Mensch, Maschine und Umwelt

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1 Sicherheit für Mensch, Maschine und Umwelt Pfannenberg ist Ihr zuverlässiger und kompetenter Partner rund um das Thema optische und akustische Hinweis-, Warn- und Notsignale Kaum ein anderes Unternehmen weltweit kann Sie in diesem Bereich so umfassend beraten und aus einer Hand beliefern wie Pfannenberg. Denn wir haben unser Portfolio um rund 600 Produkte erweitert. Wir freuen uns sehr, Ihnen u.a. das komplette Angebot an SPECTRA Leuchten, Ampeln und Einbaumeldern präsentieren zu dürfen, das unser bestehendes Produktportfolio optimal ergänzt und vervollkommnet. Damit decken wir das komplette Industriespektrum ab. Bei uns fi nden Sie jetzt alle Standardlösungen aus einer Hand sowie auf Wunsch auch unzählige Sonderlösungen. Die Anforderungen unserer Kunden zu kennen und richtig zu verstehen steht im Hause Pfannenberg an vorderster Stelle. Denn nur so können wir unsere Produkte und Dienstleistungen auf Ihre Bedürfnisse abstimmen und optimieren. Das gilt ebenfalls für unseren neuen Geschäftsbereich Add-On Services, welcher sich gerade in der Signaltechnologie als besonders wertvoll darstellt, da unsere Produktspezialisten Sie mit Ihren speziellen Anforderungen gerne umfangreich beraten. Der Idee des "Sharing Competence (Wissenstransfers) folgend, vereinigen sich darin Mitarbeiterpotentiale zu bedarfsgerechten Produkten: Regelmäßige Schulungen, Seminare und langjährige Erfahrungen versetzen unsere Mitarbeiter in die Lage den Kundendialog zielorientiert und professionell zu führen und Aufgabenstellungen mit besten Ergebnissen und auf hohem Niveau zu lösen. Gleichermaßen werden gemachte Erfahrungen und erworbenes Wissen proaktiv bereitgestellt, nachgefragt und damit die Organisationsentwicklung bei Pfannenberg nicht nur nachhaltig gefördert sondern auch mitgetragen. Last, but not least spielt bei unseren Geräten der neuesten Generation auch die Energie-Effi zienz eine große Rolle. Denn schließlich fühlen wir uns verpfl ichtet, unserem Unternehmens-Motto zu folgen. Und das heißt "Sicherheit für Mensch, Maschine und Umwelt!. Mit den besten Grüßen Ihr Andreas Pfannenberg Geschäftsführender Gesellschafter 3

2 Einführung Zuverlässige Signalgeräte Unentbehrlich für Maschinen, Anlagen und Gebäude "Sicherheit für Mensch, Maschine und Umwelt steht bei der Pfannenberg GmbH immer im Vordergrund. Um dies zu gewährleisten, sind absolut sichere Signalgeräte unabdingbar. Ob in Werkhallen, an Maschinen, auf Schiffen und Großbauwerken oder an Autobahnen und Schienen, Brücken und Tunneln überall alarmieren Pfannenberg Signalgeber bei Gefahr, Brand, Unfall oder technischen Defekten. Pfannenberg schützt damit seit Jahrzehnten zuverlässig das höchste aller Güter das Menschenleben. Auch für einen reibungslosen Produktionsprozess sind Früherkennung und damit verbundene Alarmsignalisierung unentbehrlich. Meist steht die Minimierung von Prozessstörungen und gefährlichen Situationen, die eine Alarmierung erfordern, im Vordergrund. Leider ist dies niemals völlig zu vermeiden, sodass es wichtig ist, entsprechende Vorkehrungen zu treffen. Dadurch wird nicht nur das Unfallrisiko verringert, die Minimierung unnötiger Stillstandszeiten oder Unterbrechungen gewährleistet auch Beständigkeit und verhindert damit unnötige Kosten. Ein Signalgerät ist somit nicht nur ein Zusatzteil für Produktionseinrichtungen, Maschinen oder Gebäude, das zur Erfüllung der geltenden Vorschriften dient. Es hilft darüber hinaus Unternehmensprozesse zu optimieren und Gefahren abzuwenden. Die Funktionsfähigkeit im Ernstfall ist dementsprechend von extrem großer Bedeutung. Entscheidend bei der Auswahl der richtigen Signalgeber sollte deswegen die Devise "Nicht irgendein Gerät, sondern das richtige Gerät sein. Pfannenberg ist stolz darauf, seine Kunden bei der passgenauen Auswahl des richtigen Signalgerätes zu unterstützen. Nutzen Sie unsere Kompetenz. Bild: cliric/aboutpixel.de 4

3 5 gute Gründe sich für Pfannenberg zu entscheiden Absolute Sicherheit Die Signaltechnologie der Pfannenberg-Gruppe ist innovativ, modern und langlebig. Sie bietet damit eine absolut sichere Alarmierung. Rundum-Versorgung Pfannenberg hat den Vertrieb in 42 Ländern auf allen 5 Kontinenten organisiert und stellt damit eine optimale Unterstützung sicher. Ob Service vor Ort, umfangreiche Applikationsberatung oder das Erstellen individueller Lösungen Pfannenberg bietet seinen Kunden rund um den Globus und rund um die Uhr den besten Support in der jeweiligen Landessprache. Verlässlichkeit und Innovation Die Unternehmenswerte der Pfannenberg-Gruppe sind verlässliche Parameter für alle Kunden: Höchste Effizienz in allen Geschäftsprozessen, energiesparende Produkte und wartungsfreie Lösungen gehen einher mit der Verantwortung für Umwelt und Gesellschaft sowie der Fairness im Umgang mit Geschäftspartnern und Mitarbeitern. Pfannenberg ist ein Familienunternehmen in zweiter Generation. Es steht in der Tradition herausragender innovativer Produktentwicklungen wie zum Beispiel schockresistenter und energieeffi zienter LED-Blitzleuchten, Wände durchdringender Schallgeber, sich selbst überwachender Alarm- Signalgeber für Maschinen und kostenoptimierter Drehspiegelleuchten. Individuelle Beratung Die Pfannenberg-Gruppe bietet ihren Kunden die notwendige Kompetenz für individuelle Lösungen in den unterschiedlichsten Branchen (Beispiele): Maschinensicherheit Funktionsüberwachte Blitzleuchten Erneuerbare Energien Sprachalarmierung in Biogas BHKW Gebäudeausrüstung Hindernisbefeuerung Brandschutz Akustische Alarmierung im Gaskraftwerk Lichtkunst Illumination des Eiffelturms mit Blitzleuchten Bild: JuwelTop/PIXELIO Bild: Marit Peters/PIXELIO Weltumspannende Produktion Die Pfannenberg-Gruppe optimiert ständig die Produktion um Kunden auf der ganzen Welt direkt vor Ort zu versorgen und ein starkes Netzwerk aufzubauen. Die Produktion in Deutschland, Italien, USA und China verbindet Pfannenberg optimal mit eigener Kunststoffverarbeitung, modernster Blechbearbeitung und VDS zugelassener Fertigung. Ein eigenes Labor für Umweltsimulationen ermöglicht die Herstellung "geprüfter Produkte für extremste Anwendungsbedingungen, natürlich auch mit VdS- und UL-Zulassung. Kunststoffspritzanlage, Pfannenberg, Hamburg 5

4 Einführung Inhaltsverzeichnis Einführung... 2 Das Unternehmen Pfannenberg... 3 Zuverlässig signalisieren... 6 Neuheiten... 8 Technik Optische Signalgeber Quick Guide Blitzleuchten Blinkleuchten LED-Leuchten Dauerleuchten Drehspiegelleuchten Funktionsüberwachte Leuchten, Hindernisbefeuerung Sicherheitsgerichtete Leuchten (SIL/PL) Zubehör und Leuchtmittel Anschlussbilder Akustische Signalgeber Quick Guide Schallgeber Sicherheitsgerichtete Schallgeber (SIL/PL) Sprachschallgeber Lautsprecher Elektronische Summer Anschlussbilder Optisch-akustische Signalgeber Quick Guide Anschlussbilder

5 Signalsäulen Mehrfachleuchten BR Mehrfachleuchten BR Zubehör und Leuchtmittel Ex-Signalgeber Technik Quick Guide Optische Signalgeber Akustische Signalgeber Lautsprecher Optisch-akustische Signalgeber Zenerbarrieren Anschlussbilder Art Illumination und Sonderlösungen Art Illumination Kundenlösungen Serviceleistungen Pfannenberg weltweit Internet-Angebote Fax-Formular Kontakt-Adressen

6 Einführung Neuheiten SIL PL EN EN ISO IEC IEC Sicherheitsgerichtete optische Signalgeber Optische Signalgeber geeignet für den Einsatz in SIL 1 und SIL 2 Sicherheitskreisen, sowohl in der Prozess- und Anlagenindustrie als auch im Maschinenbau gemäß der neuen Maschinenrichtlinie 2006/42/EG. Quadro F12-SIL PMF 2015-SIL Informationen über SIL/PL-konforme Signaltechnologie SIL PL EN EN ISO IEC IEC Sicherheitsgerichtete akustische Signalgeber Akustische Signalgeber geeignet für den Einsatz in SIL 1 Sicherheitskreisen, sowohl in der Prozess- und Anlagenindustrie als auch im Maschinenbau gemäß der neuen Maschinenrichtlinie 2006/42/EG. DS 5-SIL DS 10-SIL Informationen über SIL/PL-konforme Signaltechnologie DS 5-DN Schallgeber DS 5-DN mit regulierbarem Schallpegel. Individuelle Schallpegel für unterschiedliche Situationen aus einem Gerät. DS 5-DN

7 Neuheiten LED-Dauerleuchte PD 2100-LED-M Funktionsüberwachte LED-Dauerleuchte für mehr Sicherheit. 4 separate Stränge sorgen für kompromisslose Sicherheit. Bereits bei Ausfall eines Stranges wird eine Alarmmeldung generiert. PD 2100-LED-M Lautsprecher PS 50B Leistungsstarker Lautsprecher mit einem Schallpegel von bis zu 125 db (A) zur exzellenten Übertragung von Sprache, Musik und Tönen. PS 50B Quadro A-DMX Die erfolgreiche Blitzleuchte für Lichtkunst-Anwendungen wird jetzt ergänzt um eine Variante, die komplett über das DMX-Bussystem gesteuert werden kann. Jede einzelne Leuchte ist damit individuell steuerbar. Quadro A-DMX Kennzeichnung von Luftfahrthindernissen Pfannenberg bietet ein komplettes Sortiment an Flughindernisleuchten von 10 cd bis zu cd für die Tages- und Nachtkennzeichnungen an. Weitere detaillierte Informationen fi nden Sie in unserer gesonderten Broschüre. Bitte fordern Sie diese unter folgender Bestellnummer bei uns an: Artikelnummer:

8 Einführung Piktogramme +... C... C Betriebstemperaturbereich. Höchste und tiefste Temperaturwerte, bei denen die technischen Daten garantiert werden. IP 67 Schutzartenangabe gemäß DIN EN Allgemeine Angaben über Berührungs-, Fremdkörper- und Wasserschutz elektrischer Betriebsmittel. Geräte mit IP 54 können im Freien eingesetzt werden. IK 08 Schlagfestes Gehäuse. Schutzartenangabe gemäß DIN EN SPS I lim t 30 Aktivierungseingang mit Optokoppler 24 V DC / 2 ma. Einschaltstrombegrenzte Betriebsmittel. Optionale Blitzfolge (Standard: 60 Blitze/Min.). Schutzkorb aus korrosionsbeständigem Metall. Aktiver Berührungs- und Sabotageschutz sowie bei Einsatz unter "rauen Bedingungen. Externe Blitzüberwachung für optische Gefahrenmelder. Über ein Glasfaserkabel wird der Lichtblitz erkannt und überwacht. Bei Störung erfolgt Alarm in Form einer "Öffnerfunktion (potentialfrei). Lautstärkeregulierung. Zur optimalen Anpassung des Signals an den Umgebungspegel und zur Vermeidung von Schreckreaktionen. 3 J r = 20 m Optionale Lichtstärke z. B. 3 Joule. Externe Tonartenanwahl. Zur Ansteuerung verschiedener Tonarten in einem Gerät. Empfangsbereich des Signalgebers, in dem das Signal adäquat wahrgenommen wird. SYNC Synchronbetrieb von mehreren Signalgeräten. Lichtimpulse oder Töne werden absolut synchron wiedergegeben. Reduzierung des Schallpegels durch externe Umschaltung. Lichtsensor. Automatische Adaption an das Umgebungslicht. 10

9 Zulassungen und Prüfzeichen Germanischer Lloyd setzt Standards in Technik, Qualität und Sicherheit für die Schifffahrt und die Industrie. Daneben ist der Germanische Lloyd als führende Zerifi zierungsstelle im Bereich der Windenergie, des Umweltschutzes, der Öl- und Gasindustrie sowie der Bautechnik tätig. C US LISTED Die Underwriters Laboratories prüfen und registrieren Produkte gemäß den Anforderungen des nordamerikanischen Marktes. Die Zulassung gilt für die USA und Kanada. VdS-Zulassung VdS Schadenverhütung GmbH Der Verband der Sachversicherer (VdS) prüft und zertifi ziert Komponenten von Einrichtungen zur Schadenverhütung. Die VdS-Richtlinien beinhalten Anforderungen an Komponenten, die im Bereich Brand- und Einbruchschutz eingesetzt werden. GOST Bei der GOST-Zertifi zierung werden Produkte gemäß den in der russischen Federation festgelegten Anforderungen und Normen geprüft. Die GOST-Normen erfassen über 20 Branchen. Russian Maritime Register of Shipping (RS) Russisches Seeregister (Russian Maritime Register of Shipping) setzt in der russischen Föderation die Standards in Technik, Qualität und Sicherheit für die Schifffahrt und die Industrie. Daneben ist sie als Zertifi zierungsstelle beispielsweise im Bereich Verteidigung, Öl- und Gasindustrie sowie der Bautechnik tätig. Die "Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) ist Materialprüfanstalt und Eichstätte. In mehrere Laboratorien gegliedert, prüft und genehmigt sie unter anderem technische Betriebsmittel für explosionsgefährdete Bereiche. Grundlage sind die bestehenden CENELEC-Normen. Die PTB ist autorisierte EG-Prüfstelle der Bundesrepublik Deutschland. Bundesamt für Wehrtechnik und Beschaffung Das "Bundesamt für Wehrtechnik und Beschaffung (BWB) verwaltet und katalogisiert die technische Ausrüstung von Verteidigungsgerät. Angeschlossen sind wehrtechnische Dienststellen und Arsenale, in denen Musterprüfungen gemäß den VG-Normen durchgeführt werden. Die Listung dieses Materials erfolgt im SAK-Katalog. Mit Ex-Prüfzeichen und der Prüfnummer gekennzeichnete Produkte sind für den Einsatz in den explosionsgefährdeten Bereichen zugelassen (nähere Informationen ab Seite 194). Das AS-i (Aktuator Sensor Interface) ist ein kostengünstiges, schnelles Bussystem zur Übertragung von Daten und Energie, welches Verkabelung reduziert und E/A-Karten und Klemmleisten spart. AS-Interface Produkte entsprechen den Spezifi kationen EN und IEC Die "International Civil Aviation Organization setzt Standards in Technik, Qualität und Sicherheit im Bereich des internationalen Luftverkehrs. Die "Allgemeine Verwaltungsvorschrift zur Kennzeichnung von Luftfahrthindernissen (AVV) setzt in Deutschland Standards in Technik, Qualität und Sicherheit im Bereich des Luftverkehrs. Schweizerische Eidgenossenschaft Das Bundesamt für Verkehr setzt die Verkehrspolitik der Schweiz im Bereich des öffentlichen Verkehr um. Es umfasst den Verkehr der Eisen- und Seilbahnen, Güterzüge, Busse oder Schiffe. EN 54-3 Die Europäische Norm für die Zulassung der akustischen Alarmgeber im Bereich der Brandschutzeinrichtungen. EN Die Europäische Norm für die Zulassung der optischen Alarmgeber im Bereich der Brandschutzeinrichtungen. 11

10 Einführung Schutzarten IP IP-Schutzart Die Schutzart für Geräte gibt gemäß DIN EN (DIN VDE 0470 IEC 60529) die Eignung für verschiedene Umgebungsbedingungen an. 1. Ziffer Schutz gegen Fremdkörper 2. Ziffer Wasserschutz 0 kein Schutz 0 kein Schutz 1 große Fremdkörper (Ø ab 50 mm) 1 senkrecht fallendes Tropfwasser 2 mittelgroße Fremdkörper (Ø ab 12,5 mm, Länge bis 80 mm) 2 schräg (bis 15 ) fallendes Tropfwasser 3 kleine Fremdkörper (Ø ab 2,5 mm) 3 fallendes Sprühwasser bis 60 gegen die Senkrechte 4 kornförmige Fremdkörper (Ø ab 1 mm) 4 allseitiges Spritzwasser 5 Staubablagerung in nicht schädlichem Maße 4k allseitiges Spritzwasser unter erhöhtem Druck, gilt nur für Straßenfahrzeuge 6 kein Staubeintritt 5 Strahlwasser (Düse) aus beliebigem Winkel) 6 starkes Strahlwasser (Überfl utung) starkes Strahlwasser unter erhöhtem Druck (Überfl utung), 6k gilt nur für Straßenfahrzeuge 7 zeitweiliges Untertauchen 8 andauerndes Untertauchen Wasser bei Hochdruck-/Dampfstrahlreinigung, 9k gilt nur für Straßenfahrzeuge Vergleich zwischen NEMA und IEC Schutzarten Klassifizierung Die "National Electrical Manufacturers Association (NEMA) setzt Standards und Normen in den USA. NEMA Schutzart Schutz IEC Schutzart 1 fallender Schmutz IP 10 2 Tropfwasser und fallender Schmutz IP 11 3 windgeblasener Staub, Regen und Hagel; keine Beschädigung durch externe Eisbildung IP 54 3 R Regen und Hagel; keine Beschädigung durch externe Eisbildung IP 14 3 S windgeblasener Staub, Regen und Hagel; auch bei externer Eisbildung betätigbar IP 54 4 windgeblasener Staub, Regen, Spritz- und Strahlwasser; keine Beschädigung durch externe Eisbildung IP 56 4 X windgeblasener Staub, Regen, Spritz- und Strahlwasser; keine Beschädigung durch externe Eisbildung, Korrosionsschutz 5 Staub, fallender Schmutz, tropfende nicht-korrosive Flüssigkeit IP 52 6 Strahlwasser, orübergehendes Untertauchen; keine Beschädigung durch externe Eisbildung IP 67 6 P Strahlwasser, längeres Untertauchen IP und 12 K wirbelnder Staub, fallender Schmutz, tropfende nicht-korrosive Flüssigkeit IP Staub, Spritzwasser, Öl, nicht-korrosive Flüssigkeiten IP 54 Bitte beachten: IP- und NEMA-Codes sind nicht direkt, sondern nur näherungsweise miteinander vergleichbar 12

11 Lebensdauer Wartungsfreiheit Technik Lebensdauer Die Lebensdauer der Pfannenberg Signalisierungsgeräte wird wie folgt defi niert: Xenon-Blitzleuchten Wenn die Lichtemission der Blitzröhre nach einer bestimmten Blitzanzahl um 30% zurückgegangen ist. Die Röhre ist dann noch nicht defekt, sondern (nur mit elektronischen Messgeräten messbar) dunkler geworden. Aufgrund der speziellen Pfannenberg-Kondensatoren und Blitzröhren, sowie langjähriger Erfahrung in der Blitzleuchtentechnik, ist die Lebensdauer von Pfannenberg-Leuchten extrem lang (nach bis zu 12 Millionen Blitzen noch 70% Lichtemission). LED-Leuchten LED s weisen eine sehr hohe Lebensdauer von mehr als h auf. Wie bei Blitzröhren ist nach Erreichen der Lebensdauer die LED nicht defekt, sondern der Lichtstrom ist um einen gewissen Anteil zurückgegangen. Durch sorgfältige Dimensionierung der LED-Leuchten unter Berücksichtigung aller Umgebungseinfl üsse erreichen die Pfannenberg-Leuchten eine weitaus höhere Lebensdauer. Wartungsfreiheit Für Schallgeber gewährleisten wir eine sehr hohe komplett wartungsfreie Lebensdauer. Dies ist unter anderem darin begründet, dass keine mechanischen Verschleißteile verwendet werden. 13

12 Einführung Pfannenberg im Internet Nutzen Sie auch unser großes Online-Informationsangebot. Klicken Sie unter in der Menüleiste einfach auf Produkte. Daraufhin öffnet sich auf der linken Seite ein Untermenü mit allen Produktkategorien. So fi nden Sie nach wenigen Klicks alle wichtigen Informationen. Unser besonderer Service für Sie: Das Downloadangebot! Per Mausklick können Sie sich hier ganz bequem Datenblätter oder Konstruktionszeichnungen auf Ihren Rechner laden und ausdrucken. 14

13 Pfannenberg Signaltechnologie schützt Menschen Technik Das Fachgebiet Signaltechnologie setzt sich im wesentlichen aus drei Produktbereichen zusammen. Zum einen gibt es die rein optische Alarmierung, zum anderen die rein akustische Ansprache der zu warnenden Menschen. Der dritte immer stärker wachsende Bereich ist die Kombination aus optischen und akustischen Signalen. Damit wird die sicherste Information des Bedieners oder Benutzers erreicht. Aufgrund ihrer extremen Robustheit und der damit einhergehenden Langlebigkeit und Wartungsfreiheit fi ndet man Pfannenberg Signalgeräte häufi g in extremen Anwendungen, sei es in schwierigsten Umgebungsbedingungen oder auch an anspruchsvollsten Montageorten. Hinweis: Bei der Anwendung von Blitzleuchten, wie auch bei anderen elektronischen Geräten, kann für eine sehr kurze Dauer ein stark erhöhter Stromfl uss im Einschaltmoment auftreten. Für besondere Anforderungen stehen Ihnen im Pfannenberg-Portfolio viele Geräte mit Einschaltstrombegrenzung bereit, wir unterstützen Sie gerne bei der Auswahl der richtigen Geräte. Auf den weiteren Seiten fi nden Sie nun weitere wertvolle Informationen zur optimalen Auswahl und Anwendung von Pfannenberg Signalgeräten für Maschinensicherheit, Gebäudetechnik, Hindernisbefeuerung, Automatisierungstechnik, Brandmelder und vielem mehr. 15

14 Einführung SIL/PL-konforme Signaltechnologie Mit der neuen, ab 2010 europaweit geltenden Maschinenrichtlinie wandeln sich die Anforderungen an die Maschinensicherheit. Stärker als je zuvor hängen Zertifizierung und Marktchancen von sicherheitsgerichteten Produkten ab. Die neuen, SIL/PL-konformen Alarmgeber von Pfannenberg geben Maschinen- und Anlagenbauern mehr Planungssicherheit, das Abnahmeverfahren wird erleichtert und beschleunigt. Ziel der neuen Standards ist die Risikominimierung im Betrieb von Maschinen, um Personenschäden zu vermeiden. Dadurch wird natürlich auch die Maschinen- und Anlagenverfügbarkeit erhöht, was wiederum die TCO-Bewertung positiv beeinfl usst. Wahrscheinlichkeitsbetrach tungen fl ießen ab sofort in die Beurteilung von Komponenten mit ein. SIL (Safety Integrity Level) und PL (Performance Level) werden zu zentralen Begriffen bei der Kategorisierung von Risiken und Sicherheit. Konstruktive Maßnahmen an den Maschinen reichen zur Risikominimierung aber vielfach nicht aus. Um das existierende Restrisiko einer Maschine oder Anlage gering zu halten, sind sichere Alarmierungsmittel erforderlich, die durch optische oder akustische Warnsignale auf Gefahren hinweisen. Zum Beispiel als Anlaufwarnung oder im Muting-Betrieb, während Schutzfunktionen deaktiviert sind. Personen al armierung bei ausströmenden Gasen oder Chemikalien erfordert eine hundert prozentige Funktionstüchtigkeit der Signalgeräte. Sicherheitstechnisches System SIS (Safety Loop) Sensor Logik Aktor Erfassen Verarbeiten Alarmieren Ursachen für Arbeitsunfälle an Maschinen Die Statistik über die Ursache von Arbeitsunfällen spricht klare Worte: Das menschliche Fehlverhalten ist für die Hälfte aller Unfälle verantwortlich. Dieses gilt es durch sichere Alarmierung weiter zu reduzieren. 12 % 11 % 1 % Menschliches Verhalten Organisatorische Gründe 26 % 50 % Technische Gründe Arbeitsplatz Psychologische Ursachen Diagramm aus safety-network.de 16

15 Technik Die neue Maschinenrichtlinie 2006/42/EG Am 1. Januar 2010 endet die Übergangsfrist für die neue Maschinenrichtlinie 2006/42/EG. Sie wurde bereits am 17. Mai 2006 unterzeichnet und am 9. Juni 2006 im Amtsblatt der Europäischen Union (Abl. L 157) veröffentlicht. Mit der Maschinenrichtlinie werden zwei neue Sicherheitsnormen wirksam. Zum einen DIN EN ISO , die die Norm DIN EN der alten Maschinenrichtlinie 98/37/EG ablöst. Zum anderen DIN EN Ziel dieser neuen Sicherheitsnormen ist die Risikominimierung im Betrieb von Maschinen. Deshalb wurden die Anforderungen bei der Zertifi zierung von Produkten für die Maschinen- und Anlagenbauer erhöht. In die Bestimmung der Sicherheit von Komponenten fl ießen jetzt u. a. Wahrscheinlich keitsbetrachtungen mit ein. Planungssicherheit und Marktchancen von Maschinen- und Anlagenbauern werden somit durch sicherheitsgerichtete optische und akustische Alarmierungsmittel von Pfannenberg unterstützt. SIL/PL-Einstufung Zuordnung des Levels nach Risikoanalyse. Berechnet wird dabei die Ausfallwahrscheinlichkeit des Systems. Durchschnittliche Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen Ausfalls pro Stunde. PFH D Performance Level Safety Integrity Level DIN EN ISO DIN EN PL a --- PL b PL c PL d PL e --- SIL 1 SIL 2 SIL 3 SIL 4 Sicherheit von Anfang an: SIL/PL-konforme Signalisation mit Pfannenberg Wie bei allen Ketten ist auch die Sicherheitskette nur so stark wie ihr schwächstes Glied! Diese ganzheitliche Betrachtung einer Sicherheitsfunktion ist Basis der einschlägigen Normen aus der Prozess- und Anlagentechnik als auch aus der Maschinentechnik. Optische und akustische Warneinrichtungen sind, wie die Bezeichnung schon ausdrückt, Einrichtungen, die vor akuten Gefahren warnen sollen. Damit sind diese in vielen Applikationen in die Sicherheitskette mit einzubeziehen. Das Glied der Kette, welches den Menschen erreicht! Der Einbindung der optischen und akustischen Warneinrichtungen in die Sicherheitskette ist normativ in vielen Applikationen gefordert. Beispielsweise müssen Anlaufwarneinrichtungen von unübersichtlichen Maschinen nach den einschlägigen Normen entsprechend SIL 1 bzw. PL c ausgelegt werden. Maschinen gelten als unübersichtlich, wenn z. B. ihre Baulänge 7 m überschreitet. Weitere Anwendungen für SIL-fähige Signalgeräte sind u.a. - Anzeige des Mutingbetriebs (d.h. während die Sicherheitsfunktionen durch die sicherheitsbezogene Steuerung überbrückt ist) - Warnung vor Überdrehzahl - Warnung vor Maschinennachlauf Anwendungen in der Prozess- und Anlagensicherheit (MSR/PLT) z. B. im Falle von - Leckagen / Gaswarnung - Überdruck / Überfüllung Funktionale Sicherheit in der Prozessautomatisierung basiert auf der Störfallverordnung zur Durchführung des Bundesimmissionsschutzgesetzes. Die Störfallverordnung verweist zur Auslegung von sicherheitsrelevanten Einrichtungen auf die EN sowie EN Sie definieren die Sicherheitsstufen, die die Maßnahmen zur Risikobeherrschung von Anlagenteilen beschreiben. U. a. der VDMA, der ZVEI und die Berufsgenossenschaften informieren intensiv über die Umsetzung der Sicherheitsstandards. SIL-konforme Signalgeräte von Pfannenberg finden Sie auf den Seiten 116, 118 und

16 Einführung Optische Signalgeräte von Pfannenberg Unser umfangreiches Portfolio umfasst: Xenon Blitzleuchten Halogen Blink- und Dauerleuchten Blink- und Dauerleuchten mit Glühlampe LED Multifunktionsleuchten Drehspiegelleuchten Einbau-Blink- und Dauerleuchten Kombinationsleuchten Ampelleuchten Signalsäulen optische Signalisierungsgeräte für den Ex-Bereich SIL-konforme optische Signalgeräte Ein Großteil unserer Signalgeräte sind mit folgenden Ausstattungsmerkmalen versehen, die den Einsatz in speziellen Applikationen wie z. B. sicherheitsrelevanten Anwendungen ermöglicht: Synchronität von mehreren Leuchten redundanter Aufbau integrierte Funktionsüberwachung Limitierung des Einschaltstromes Grundlagen der Optik Das Licht bewegt sich als elektromagnetische Welle fort, die sich in der Wellenlänge unterscheiden. Die Wellenlängen des für den Menschen sichtbaren Teils des elektromagnetischen Spektrums liegen zwischen 380 nm und 780 nm und werden als optisches Spektrum bezeichnet. Das optische Spektrum selbst wiederum ist aus verschiedenen elektromagnetischen Wellen zusammengesetzt, die in unseren Augen unterschiedliche Farbwahrnehmungen erzeugen. Die Grenzen des optischen Spektrums stellen das Infrarotlicht und das ultraviolette Licht dar. Das für den Menschen sichtbare Spektrum (Licht) Ultraviolett Infrarot 400 nm 450 nm 500 nm 550 nm 600 nm 650 nm 700 nm Höhen- Gamma- harte- mittlere- weiche UV- Infrarot- Terrahertz- Radar MW-Herd UHF UKW Mittelwelle hoch- mittel- niederstrahlung strahlung Röntgenstrahlung C/B/A stahlung strahlung VHF Kurzwelle Langwelle frequente Ultraviolett Mikrowellen Rundfunk Wechselströme i fm 1 pm 1 Å 1 nm 1 µm 1 mm 1 cm 1 m 1 km 1 Mm Zetta-Hz 1 Exa-Hz 1 Peta-Hz 1 Tera-Hz 1 Giga-Hz 1 Mega-Hz 1 Kilo-Hz 18

17 Technik Arten der Lichterzeugung In der Signaltechnologie gibt es verschiedene Möglichkeiten, Licht zu erzeugen. Glühlampe In der Glühlampe wird ein elektrischer Leiter (Glühfaden) durch Stromfl uss so stark erhitzt, dass er glüht und dadurch als Lichtquelle wahrgenommen wird. Um den Wolframglühfaden vor dem Luftsauerstoff zu schützen wird dieser zur Verlängerung der Lebensdauer unter Vakuum mit einem Glaskolben abgeschirmt. Die Leistung einer Glühlampe wird in Watt angegeben und wie folgt berechnet: Leistung (P) = Spannung (U) Strom (I) Diese Art der Lichterzeugung ist zwar noch immer etabliert, wird aber aufgrund der stark begrenzten Lebensdauer und der schwachen Lichtausbeute mehr und mehr vom Markt verdrängt. Halogenlampe Der Glaskolben einer Halogenlampe ist mit dem Halogen-Brom gefüllt, was die Lebensdauer dieser Lampe im Vergleich zur normalen Glühlampe nahezu verdoppelt, die Lichtausbeute vergrößert und es möglich macht, das Leuchtmittel unter höheren Temperaturen zu betreiben. Die Lichtwirkung einer Halogenlampe bleibt während der Lebensdauer nahezu stabil. LED Lampe Eine Licht emittierende Diode ist ein elektronisches Halbleiterelement. Fließt durch die Diode Strom in Durchlassrichtung, so strahlt diese Licht ab. Die Lichtenergie wird in Form von Photonen freigesetzt. Leuchtdioden sind keine Temperaturstrahler. Sie sind unempfl indlich gegen Schlag und Vibration und haben eine geringe Stromaufnahme. Als Lebensdauer einer LED wird der Zeitraum bezeichnet, in dem die Lichtausbeute auf die Hälfte des Anfangswertes gesunken ist und erreicht in der Regel mehr als h. Da LED s in allen üblichen Farben verfügbar sind, ist ein Farbfi lter nicht erforderlich. LED Leuchtmittel gibt es als austauschbare Variante mit Fassung oder fest eingebautes LED-Array. Blitzkondensator Xenon-Blitzröhre elektronischer Taktgeber Netzteil und Ladeschaltung Gasentladungslampe Die in dem Kondensator gespeicherte Energie entlädt sich in der mit Gas gefüllten Glasröhre und bildet einen Lichtbogen. In der Signaltechnologie wird überwiegend Xenongas verwendet. Die Blitzenergie pro Einzelblitz wird nach folgender Formel berechnet: E = 1/2 C U 2 E = Blitzenergie (Joule) C = Blitzkondensatorkapazität (Farad) U = Ladespannung (Volt) Während der Entladung wird das Elektrodenmaterial erheblich beansprucht. Obwohl sehr harte Metalle wie z. B. Wolfram als Elektrodenmaterial Verwendung fi nden, wird je nach Beanspruchung das Metall abgetragen und schlägt sich als dunkler Belag im Inneren der Blitzröhre nieder. Der Vorteil dieser Technologie liegt in der hohen Signalwirkung durch den konzentrierten Lichtimpuls. 19

18 Einführung Die bedeutendsten lichttechnischen Größen in der Signaltechnologie sind: Lichtstärke Lichtstrom Beleuchtungsstärke Lichtstärke wird in Candela [cd] gemessen. Die Lichtstärke ist die Strahlungsleistung einer Lichtquelle pro Raumwinkel, gewichtet mit der spektralen Empfl indlichkeit des Auges. Es wird die Richtungsabhängigkeit des Lichtstroms dargestellt. Das ist in der Signaltechnologie von besonderer Bedeutung, da es nicht um die Ausleuchtung eines Raumes geht, sondern um die zielgerichtete Lichtübertragung an den Beobachter. Lichtstärke [cd] = Lichtstrom [lm] / Raumwinkel [sr] z. B. die Lichtstärke einer Haushaltskerze beträgt etwa 1 cd. LichtstromΦ wird in Lumen [lm] angegeben. Der Lichtstrom ist ein Maß für die gesamte von einer Lichtquelle nach allen Richtungen abgestrahlte sichtbare Strahlung und ist damit im Gegensatz zur Lichtstärke nicht richtungsgebunden. Beleuchtungsstärke wird in Lux [lx] angegeben. Die Beleuchtungsstärke beschreibt die Menge des Lichtstroms, der auf eine gegebene Fläche trifft. Sie ist der Quotient aus Lichtstrom und Fläche. Beleuchtungsstärke [lx] = Lichtstrom [lm] / Fläche A (m 2 ) Die Beleuchtungsstärke ist umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung. Eine Verdopplung der Entfernung bedeutet eine Reduzierung der Beleuchtungsstärke auf ein Viertel. Lichtstärke Lichtstrom Leuchtdichte Beleuchtungsstärke 20

19 Technik Leuchtenarten Die visuelle Signalisierung erfolgt durch Farbe, Lichtintensität und Aufl euchtdauer. In der Signaltechnologie werden im Wesentlichen 4 Leuchtenarten mit verschiedenen Signalisierungseffekten angeboten; Dauerleuchten geringste Signalwirkung Die Lichtstärke der Dauerleuchte verändert sich mit der Stärke des Leuchtmittels und der Verwendung unterschiedlicher Kalottenfarben und Kalottentypen. Diese Art von Leuchte wird in der Regel zur Statusanzeige verwendet und dient weniger als Alarmierungsmittel. Blinkleuchten erhöhte Signalwirkung Durch Ein- und Ausschalten des Leuchtmittels mit normalerweise 1 bis 2 Hz Blinkfrequenz wird die Aufmerksamkeit des Betrachters erhöht. Diese Art von Leuchten werden z. B. als Warnsignalgeber eingesetzt. Drehspiegelleuchten hohe Signalwirkung Bei Lenken des Lichtes durch den inneren Drehspiegel entsteht ein rotierender Lichtkegel. Eine höhere Aufmerksamkeit wird durch stärkere Drehgeschwindigkeit erreicht. Bei den Leuchten werden glatte Kalotten eingesetzt, um den Lichteffekt optimal auszunutzen und Streueffekte zu vermeiden. Im Gegenstz zu Blitzleuchten ist bei Drehspiegelleuchten der Blendeffekt vermindert. Blitzleuchten höchste Signalwirkung Der aufgeladene Speicherkondensator entlädt seine Energie in der mit Gas gefüllten Glasröhre und bildet ein Lichtbogen. Der sehr kurze und intensive Lichteffekt erzeugt die höchste Signalaufmerksamkeit. Diese Leuchtenarten werden unter anderem als Alarmierungsmittel höchster Priorität eingesetzt. Bedeutung der Farben bei optischer Signalisierung In der Signaltechnik werden hauptsächlich die Signalfarben rot, orange, gelb, grün, blau und klar verwendet. Unterschiedliche Farben der Leuchtmittel übermitteln dem Beobachter gemäß EN 60078, EN 981 und DIN VDE 0199 unterschiedliche Meldungen. Farbe rot gelb / orange grün blau weiß / klar andere Prozesszustand (nach IEC 73) Notfall anormal normal Haltezeichen Verbotszeichen Notausschalteinrichtungen vorgeschriebene Bedeutung neutral neutral Prozessdaten (nach IEC 73) Grenzwert überschritten Warngrenze erreicht im Normalbereich vorgeschriebene Bedeutung Bedeutung / Meldungskategorie Gefahr anormaler Zustand sofort handeln dringende Maßnahme zwecks Rettung oder Schutz Vorsicht bereit sein bei Bedarf handeln alles klar Normalzustand Sicherheit Gefahrlosigkeit Gefahr vorüber Erste Hilfe Anzeige der Notwendigkeit vorgeschriebener Maßnahme Gebotszeichen Hinweise anlagenspezifi sch keine bestimmte Bedeutung zugeordnet Notfall Alarm Halt Verbot Ausfall Zweck Aufmerksamkeit erforderlich Zustandsänderung Eingriff zum normalen Ablauf zurückkehren weitermachen Handlung Schutz besondere Aufmerksamkeit sicherheitsrelevante Regelung oder Vorkehrung mit Priorität Reaktion des Nutzes (nach DIN VDE 0199) unverzügliche Reaktion Überwachen und/oder Eingreifen kein Handlungsbedarf vorgeschriebene Aktion Anwendungsbeispiel Hinweise auf Gefahren wie: Feuer, Explosion, Strahlen, chemische Einwirkungen, Hindernisse etc. Kennzeichnung von Rettungswegen und Notausgängen Erste Hilfe- und Rettungsstationen Verpfl ichtung zum Tragen einer persönlichen Schutzausrüstung Standort eines Telefons etc. 21

20 Einführung Lichtdurchlässigkeit von Farbhauben In Abhängigkeit von der jeweiligen Lichtquelle und verschiedener Kalottenfarbe dringt typischerweise folgender Prozentanteil des Lichtes durch: Farbe Glühlampe Halogenlampe Xenonlampe klar 100 % 100 % 100 % gelb 95 % 94 % 93 % orange 70 % 70 % 70 % rot 17 % 27 % 23 % grün 12 % 15 % 25 % blau 15 % 20 % 24 % Diese Reduktion der Lichtintensität ist bei der Auswahl des richtigen Signalisierungsgerätes zu berücksichtigen! Aufgrund des schmalen Lichtspektrums ist bei LED-Lichtquellen mit einer nur geringen Reduktion des Lichtes zu rechnen, wenn die Kalottenfarbe mit der LED-Farbe übereinstimmt. Planung der optischen Signalisierung EN (Entwurf) für Europa und NFPA 72 für USA bieten greifbare Grundlagen zur Auslegung der optischen Alarmierung: Die untenstehendetabelle basiert auf folgender Kalkulationsformel, die auch für andere Raumgrößen oder Entfernungen verwendet werden kann: d = I Eff / E d Abstand zwischen dem Betrachter und dem Alarmierungsgerät in Metern [m] I eff effektive Lichtstärke in Candela [cd] E Beleuchtungsstärke in Lux [lx] Dabei darf die Beleuchtungsstärke E 0,4 lx an keinem Ort des defi nierten Signalempfangsbereiches unterschreiten. Beispiele der einzusetzenden Signalgeräte in Abhängigkeit der Raumgröße maximale Raumgröße (m x m) minimale Lichtstärke (effektive Intensität [cd]) 3 Leuchten/Raum 1 Leuchte/Raum 2 Leuchten/Raum (synchronisiert) 6 x 6 15 nicht erlaubt nicht erlaubt 12 x x x Aufgrund der Komplexität der Betrachtung der optischen Signalisierung ist eine Überprüfung der Wirksamkeit der Alarmierung vor Ort mit einer repräsentativen Gruppe von Personen empfehlenswert. Dabei muss immer eine "Worst-Case Betrachtung in Bezug auf die Umgebungsbedingungen vorgenommen werden. 22

21 Technik Wahrnehmbarkeit der Lichthelligkeit bei Warnung und Alarmierung Einige Hinweise, die die korrekte Auswahl von optischen Signalgebern unterstützen sollen: Bei Verdoppelung der Entfernung reduziert sich die Leuchtkraft um 75 % auf 1/4 Ihrer Stärke. Bei Vervierfachung der Entfernung ist die Leuchtkraft reduziert auf 1/16. Eine optimale optische Alarmierung erfolgt mit direktem (unverbauten) Sichtfeld zwischen der Leuchte und dem Betrachter. Refl ektiertes Licht kann nur unzureichend wahrgenommen werden. In einem Alarmierungsbereich (gefährlicher Zustand, sofortiges Handeln) wird die Leuchte auch ohne direkten Sichtkontakt bemerkt, wenn die Leuchtstärke von dem Alarmgerät 10 mal heller ist als das umgebende Licht. In einem Warnbereich (kritischer Zustand, Eingreifen) wird die Signalisierung durch direkten Sichtkontakt oder Refl exionen ausreichend bemerkt, wenn die Leuchtstärke von dem Warngerät 5 mal heller ist als das umgebende Licht. Optische und elektronische Überwachung Besonders bei den sicherheitsrelevanten Applikationen spielt Überwachung der optischen Alarmierungsgeräte eine sehr wichtige Rolle. Die Überwachung wird in zwei verschiedenen technischen Ausführungen angeboten. Als eine Variante, wird auf opto-elektronischem Wege die einwandfreie Funktion einer Blitzleuchte überwacht. Mit einer Lichtleitfaser wird der Lichtblitz aus der Blitzleuchte einem Phototransistor zugeführt, der den optischen Impuls in einen elektrischen Impuls umwandelt. Die Lichtfaser ist im Gehäuse der Blitzleuchte untergebracht und nach unten gerichtet, was das Fehlauslösen bei Tageslichteinwirkung ausschließt. Jede Blitzleuchte mit 1 Hz Blitzfolge kann außerdem mit einer externen Blitzüberwachung nachgerüstet werden. Die nachfolgende Elektronik wertet den Impuls und die regelmäßige Wiederkehr aus. Unmittelbar nach dem Anlegen der Betriebsspannung zieht das Auswerterelais mit dem Fehlerkontakt an. Nach Ausfall der Betriebsspannung fällt das Relais sofort ab. Diese Betriebsweise stellt einerseits die sicherheitstechnische Öffnerfunktion von Schaltkreisen dar und garantiert einen Alarm auch bei ausfallender Betriebsspannung. Andererseits dient der Störmeldekontakt der weiterführenden Alarmierung z.b. in einer Störmeldelinie oder der direkten Sperre weiterer Maschinenabläufe. Die Weiterleitung der Fehlermeldung ist als Öffnerfunktion möglich. Bei der elektronischen Überwachung ist als 2. Variante die Blitzüberwachung in dem Prozessor der Blitzleuchte integriert. Dabei wird der regelmäßige Lade- und Entladevorgang des Blitzleuchtenkondensators überwacht. Bleibt einer der Zustände aus, wird die Fehlermeldung über einen potentialfreien Öffnerkontakt weitergeleitet. Einschaltstrombegrenzung Optische Alarmierungsgeräte können für eine sehr kurze Dauer einen stark erhöhten Einschaltstrom haben. Die Ursache liegt in schaltungsbedingten Eingangskapazitäten. Dieses kann zu Überlastungen von Relaiskontakten im Einschaltmoment und frühzeitiges Auslösen elektronischer Überstromsicherungen führen. Für besondere Anforderungen stehen Ihnen bei Pfannenberg optische Alarmierungsgeräte zur Verfügung, die bereits ab Werk mit einer Einschaltstrombegrenzung ausgestattet sind. Für die Nachrüstung oder Ergänzung von optischen Signalgebern bietet Pfannenberg auch externe Strombegrenzungsmodule, sogenannte Soft-Start-Module (SSM) an. Beispiel des Stromverlaufs mit und ohne Soft-Start-Modul Ampere î bis zu 12 A ohne SSM mit SSM ms Strombegrenzung 0,7 1,5 A 23

22 Einführung Akustische Signalgeräte von Pfannenberg Unser umfangreiches Portfolio umfasst: elektronische Mehrtonschallgeber elektronische Mehrtonsirenen und -hupen programmierbare Sprachalarmgeber (auch in synchroner Ausführung) Lautsprecher Kombi-Signalgeber Summer und Einbausummer akustische Signalgeber für den Ex-Bereich SIL-konforme akustische Signalgeräte Grundlagen der Akustik Eine Geräuschquelle versetzt die Luft in Schwingungen, was abwechselndes Verdichten und Entspannen der Luft zur Folge hat. Diese Druckwelle pfl anzt sich wellenförmig fort und versetzt das Trommelfeld in Schwingungen, was den Vorgang des Hörens auslöst. Der Schalldruck der Schwingungen wird in Mikrobar (µbar) gemessen. Die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde nennt man Frequenz. Ihre Maßeinheit ist Hertz (Hz). Unterschiedliche Geräuscharten eine harmonische Schwingung ruft einen Ton hervor ein Klang stellt ein Gemisch von Tönen dar als Geräusch bezeichnet man ein Gemisch zahlreicher Töne, rasch wechselnder Frequenzen und rasch wechselnder Stärke ein Knall wird durch eine schlagartig einsetzende, sehr kurz andauernde mechanische Schwingung großer Lautstärke hervorgerufen Schalldruck hoher Ton: viele tiefer Ton: wenige Schwingungen pro Sekunde Impuls (Hammer) Schalldruck Schalldruck Maschinengeräusch Schalldruck leiser Ton lauter Ton Zeit Zeit Zeit Ton Zeit Schalldruck Schalldruck Klang Zeit Zeit Eigenschaften von Schallwellen: Häufi gkeit der Schwingungen pro Zeiteinheit = Frequenz Ausprägung der Schwingung = Schwingungsamplitude Viele verschiedene Töne stehen auf zur Hörprobe bereit. 24

23 Technik Frequenzbereich und Schalldruckpegel Das menschliche Hören spielt sich im Bereich von Hz ab. Tiefere Geräusche (Infraschall) und höhere (Ultraschall) sind nicht mehr wahrnehmbar. Die höchste Empfi ndlichkeit gegenüber Geräuschen besteht zwischen 500 Hz 3 khz. Hinsichtlich der Lautstärke ist der Schalldruck von 2/ = 0,0002 µbar gerade wahrnehmbar. Man nennt diesen Grenzwert "Hörschwellendruck. Ab einem Schalldruck von 200 µbar verursacht das Hören Schmerzen. Man spricht von der Schmerzschwelle. Um den Hörbereich zahlenmäßig handlicher zu machen, logarithmiert man das Verhältnis vom tatsächlich gemessenen Schalldruck zum Hörschwellendruck. Dieses logarithmierte Verhältnis nennt man Schalldruckpegel Lp und gibt es in Dezibel (db) an. Die Formel lautet: Lp= 20 x log gemessener Schalldruck in µbar db Hörschwellendruck in µbar µpa µpa µpa µpa µpa µpa 100 µpa 20 µpa 140 db (A) 130 db (A) 120 db (A) 110 db (A) 100 db (A) 90 db (A) 80 db (A) 70 db (A) 60 db (A) 50 db (A) 40 db (A) 30 db (A) 20 db (A) 10 db (A) 0 db (A) Grundregeln der akustischen Hörbarkeit Die Lautstärke eines Schallgebers wird in db (A) ausgedrückt und in 1 Meter (USA 10 feed) Abstand gemessen. Als kleinster Anstieg kann vom menschlichen Ohr eine Schallpegeldifferenz von 3 db als Unterschied wahrgenommen werden. Ein Anstieg von 6 db bedeutet eine Verdopplung des Schalldruckes. Ein Anstieg um 10 db erscheint doppelt so laut. Bestimmung der Schalldruckabnahme in Abhängigkeit von der Entfernung Schallgeber-Empfängergehör 0 Niedrigere Frequenzen (bei gleichem Schallpegel) werden als leiser wahrgenommen. Dies ist bei kleineren Schallpegeln um so ausgeprägter. Alarmsignale sind umso besser zu hören, je größer die Differenz der Frequenzen von Störschallpegel und Schallgeber ist. Beeinträchtigungsfaktoren sind z. B.: Dämpfungen, Nebel, Hindernisse, Windgeschwindigkeit und -Richtung, Regen, Luftfeuchtigkeit. Schalldruckabnahme (db) Beispiel Eine Verdopplung des Abstandes zur Schallquelle bedeutet eine Reduzierung des Schalldruckpegels um ca. 6 db, z. B. wird sich eine Schalldruckpegel-Abnahme von 35 db bei einer Entfernung von 58 m einstellen Entfernung (m) 25

24 Einführung Arten der Schallerzeugung Schallkapsel - Elektromagnetische Schallerzeugung In den Schallkapseln wird der mit der Membran verbundenem Anker durch einen Permanentmagnet vormagnetisiert. Beim Anlegen der Spannung wird die Membran zum Schwingen angeregt und erzeugt so Schallwellen, die als hörbare Töne wahrgenommen werden. Die Schallkapsel hat trotz verhältnismäßig einfachem und kompaktem Aufbau einen relativ hohen Wirkungsgrad. Aus diesem Grunde kommt diese Technologie oft in Geräten mit keinen Abmessungen zum Einsatz. Lautsprecher - Elektrodynamische Schallerzeugung Der elektrodynamische Lautsprecher besteht aus einer Membrane, die mit einer zentralen Schwingspule verbunden ist. Diese Spule liegt im magnetischen Feld eines Dauermagneten. Wenn an diese Spule die Spannung des zu übertragenden Signals gelegt wird, so entsteht ein elektromagnetisches Wechselfeld, welches eine Bewegung der Membrane verursacht und somit einen Schalldruck erzeugt. Abhängig von dem Frequenzbereich werden verschiedene Membrane (kleinere oder größere bzw. weichere oder härtere) sowie unterschiedliche Spulen und Permanentmagnete eingesetzt. Elektrodynamische Lautsprecher eignen sich hervorragend zur Erzeugung eines hohen Schalldrucks. Druckkammerlautsprecher - Elektrodynamische Schallerzeugung Bei einem Druckkammerlautsprecher wirkt die Membrane auf einen sehr kleinen Raum - die Druckkammer. In dieser Druckkammer wird durch den kleinen Kammerquerschnitt die Geschwindigkeit der Luftpartikel erhöht. Mit diesem Prinzip wird der Wirkungsgrad gegenüber anderen Bauformen erheblich verbessert. Durch den erreichbaren hohen Schalldruck und den hohen Frequenzbereich der übertragen werden kann, sind Druckkammerlautsprecher ideal für die Beschallung von großen Flächen geeignet. Druckkammerlautsprecher sind in der Regel witterungsunempfi ndlich und sehr robust. Piezoelektrischer Effekt Kernstück des Piezolautsprechers ist ein Kristall. An diesem Kristall wird die Spannung angelegt, er verformt sich durch diese Spannung und wird damit in Bewegung gesetzt. Piezolautsprecher übertragen im wesentlichen nur höheren Frequenzbereiche und sind damit z. B. nicht zur Durchdringung von Hindernissen wie Wänden geeignet. Der Vorteil besteht in der hohen Impedanz und damit in der geringen Leistungsaufnahme dieser Systeme. 26

25 Technik Planung der akustischen Signalisierung Zur Berechnung der akustischen Alarmierung ist es wichtig den "Startwert (bereits vorhandener Umgebungsstörpegel) und den zu errechnenden "Zielwert zu kennen. Gemäß der Norm EN ISO 7731 (Ersatz für EN 457) soll ein Schallgeber einen Mindest-Schallpegel von 65 db (A) aufweisen. Norm Mindestdifferenz zum Störschallpegel Anwendung EN ISO 7731 mind. 15 db (A) Öffentliche Bereiche und Arbeitsstätten DIN VDE 0833 EN mind. 10 db (A) Feueralarmierung (bei Brandmeldeanlagen) Räumungssignal (bei Alarmanlagen) Ab einem geforderten Schallpegel von 110 db (A) wird es empfohlen, zusätzlich zur akustischen Alarmierung optische Signalgeber einzusetzen. Berechnungsbeispiel Um 82 db (A) auf einer Fläche 50 m x 30 m zu erreichen, gibt es verschiedene Möglichkeiten: Es werden 1 x 120 db (A) oder 10 x 100 db (A) Schallgeber benötigt. Beschallungsfl äche eines 100 db (A) Schallgebers, um 82 db (A) zu erreichen = 200 m 2 Beschallungsfl äche eines 120 db (A) Schallgeber, um 82 db (A) zu erreichen = m db (A) 120 db (A) 82 db (A) Die verwendete Art der Signalisierung (Anzahl Schallgeber) hängt dabei maßgeblich von der Geometrie des Raumes, der Ausprägung von Hindernissen und dem maximal zulässigen Schalldruckpegel des Schallgebers ab. Beim Einsatz eines Schallgebers mit z. B. 120 db (A) ist darauf zu achten, dass sich keine Personen im näheren Umfeld des Schallgebers aufhalten können. Ist dies nicht gegeben, ist eine verteilte Installation vorzuziehen. 27

26 Einführung Bedeutung verschiedener Tonarten Pfannenberg-Schallgeber können bis zu 45 unterschiedliche Tonarten erzeugen. Alle Tonarten sind frei wählbar und den jeweiligen akustischen Umgebungsbedingungen anzupassen. Einige der installierten Tonarten haben dabei eine feste Bedeutung. Norm / Standard 1200 Hz DIN Akustisches Gefahrensignal für Arbeitsstätten bei Gefahr von Brand, Gas, Explosion, Strahlung 500 Hz 1s ISO 8201 Notsignal für Räumung 950 Hz 1s 1,5s 1200 Hz NFS Feueralarm Frankreich 500 Hz 1s SS Notsignal Schweden 700 Hz 0,25 s Dauer 60 s Viele verschiedene Töne stehen auf zur Hörprobe bereit. Überwachung: Ruhestrom Zur Überwachung akustischer Signalisierungsgeräte ist die Möglichkeit der Ruhestromüberwachung auf dem elektronischen Weg auf 2 verschiedene Arten mittels eines Endwiderstandes gegeben: Messen des Stromes unterhalb der Unternennspannungsgrenze des Gerätes oder Messen des Ruhestromes durch Verpolung der Versorgungsspannung Einschaltstrombegrenzung Akustische Alarmierungsgeräte können für eine sehr kurze Dauer einen stark erhöhten Einschaltstrom haben. Die Ursache liegt in schaltungsbedingten Eingangskapazitäten. Für besondere Anforderungen stehen Ihnen einschaltstrombegrenzte akustische Alarmierungsgeräte zur Verfügung. 28

27 Pfannenberg im Internet Technik Nutzen Sie auch unser großes Online-Informationsangebot. Klicken Sie unter in der Menüleiste einfach auf Service. Daraufhin öffnet sich auf der linken Seite ein Untermenü mit verschiedenen Kategorien. So fi nden Sie nach wenigen Klicks wichtigen Informationen. Unser besonderer Service für Sie: Das Hörprobenangebot! Per Mausklick können Sie sich hier ganz bequem die verschiedenen Töne anhören oder auf Ihren Rechner laden. 29