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IP-Schutzarten für LED-Beleuchtungen der industriellen Bildverarbeitung: IP65, IP67 und IP69K verstehen

IP Ratings for Machine Vision Illuminators — IP65 IP67 IP69K Explained

Die IP-Schutzarten entscheiden direkt darüber, ob eine LED-Beleuchtung in Ihrer Produktionsumgebung überleben kann. Dieser Leitfaden erklärt die Schutzarten IP65, IP67 sowie IP69K und hilft Ihnen bei der Auswahl des richtigen Schutzniveaus für Anwendungen in der Lebensmittel- und Chemieindustrie, im Außenbereich sowie für Washdown-Anwendungen.

Der IP-Code — Ingress Protection Code, definiert nach IEC 60529 — beschreibt den Schutzgrad, den ein Gehäuse gegen das Eindringen von festen Fremdkörpern und Flüssigkeiten bietet. Für LED-Beleuchtungen der industriellen Bildverarbeitung bestimmt die IP-Schutzart, wo das Produkt sicher eingesetzt werden kann und welchen Reinigungsmethoden es standhält.

Die Wahl einer Beleuchtung mit einer zu geringen IP-Schutzart für die Anwendungsumgebung führt zu einem vorzeitigen Ausfall. Die Wahl einer unnötig hohen IP-Schutzart erhöht die Kosten ohne betrieblichen Nutzen. Das Verständnis der Bedeutung der IP-Kennziffern ist essenziell, um die richtige Spezifikationsentscheidung zu treffen.

Was IP-Codes bedeuten: Schutz gegen das Eindringen von Feststoffen und Flüssigkeiten

Ein IP-Code besteht aus den Buchstaben IP gefolgt von zwei Kennziffern. Die erste Kennziffer gibt den Schutz gegen das Eindringen fester Fremdkörper an. Die zweite Kennziffer gibt den Schutz gegen das Eindringen von Flüssigkeiten an. Eine höhere Kennziffer bedeutet ein höheres Schutzniveau.

Die erste Kennziffer reicht von 0 (kein Schutz) bis 6 (staubdicht). Die zweite Kennziffer reicht von 0 (kein Schutz) bis 9K (Wasserstrahl unter hohem Druck und hoher Temperatur). Wenn eine Kennziffer nicht angegeben oder nicht relevant ist, wird sie durch ein X ersetzt, beispielsweise IPX7 oder IP6X.

Erste Kennziffer: Schutz gegen feste Fremdkörper

Die Skala des Schutzes gegen feste Fremdkörper umfasst sechs Stufen. Die für Beleuchtungen der industriellen Bildverarbeitung relevantesten sind IP5X und IP6X.

IP5X bedeutet, dass das Gehäuse staubgeschützt ist. Ein gewisses Eindringen von Staub ist zulässig, jedoch nicht in Mengen, die den Betrieb des Geräts beeinträchtigen. IP6X bedeutet, dass das Gehäuse staubdicht ist und unter keinen Bedingungen Staub eindringen darf. Für Beleuchtungen, die in staubigen Produktionsumgebungen eingesetzt werden — Holzverarbeitung, Metallverarbeitung, Verarbeitung von Lebensmittelpulvern oder Außennutzung —, ist IP6X das richtige Niveau.

Zweite Kennziffer: Schutz gegen das Eindringen von Flüssigkeiten

Die Skala des Schutzes gegen das Eindringen von Flüssigkeiten ist komplexer. Jede Stufe beschreibt eine spezifische Prüfbedingung, und das Verständnis dieser Bedingungen ist wichtig, um die Schutzart auf die tatsächliche Umgebungsbelastung abzustimmen.

IPX4 und IPX5: Schutz gegen Spritzwasser und Strahlwasser

IPX4 bietet Schutz gegen Spritzwasser aus jeder Richtung. IPX5 bietet Schutz gegen Strahlwasser aus jeder Richtung bei einer Durchflussmenge von 12,5 Litern pro Minute. Diese Schutzarten eignen sich für Umgebungen, in denen ein gelegentlicher Wasserkontakt vorkommt, jedoch kein direktes Anstrahlen der Beleuchtung stattfindet.

IP65: Staubdicht und strahlwassergeschützt

IP65 kombiniert ein staubdichtes Gehäuse (erste Kennziffer 6) mit Schutz gegen Wasserstrahlen mit niedrigem Druck aus jeder Richtung (zweite Kennziffer 5). Der Wasserstrahltest verwendet eine 6,3-mm-Düse bei einer Durchflussmenge von 12,5 Litern pro Minute, die mindestens drei Minuten lang aus jeder Richtung angewendet wird.

IP65 ist die am häufigsten spezifizierte Schutzart für Beleuchtungen der industriellen Bildverarbeitung in der allgemeinen Fertigung. Sie bietet ausreichenden Schutz gegen Staub, Kühlmittelsprühnebel, Reinigungswasserstrahlen bei moderatem Druck und Kondenswasser. Sie ist nicht für direktes Untertauchen ausgelegt.

Die meisten Standardbeleuchtungen von RODER Vision sind optional mit Schutzart IP65 erhältlich. Dies deckt den Großteil der industriellen Inspektionsanwendungen außerhalb von Washdown-Bereichen in der Lebensmittelverarbeitung und chemischen Umgebungen ab.

IP67: Staubdicht und geschützt gegen zeitweiliges Untertauchen bis 1 Meter

IP67 bietet ein staubdichtes Gehäuse sowie Schutz gegen zeitweiliges Untertauchen in Wasser bis zu 1 Meter Tiefe für bis zu 30 Minuten. Diese Schutzart wird für Beleuchtungen benötigt, die während des Betriebs oder der Reinigung untergetaucht oder überflutet werden können. Sie eignet sich auch für Außeninstallationen, bei denen die Beleuchtung mit stehendem Wasser in Kontakt kommen kann.

IP67 erfordert ein abgedichtetes Gehäuse ohne Pfade für das Eindringen von Wasser beim Untertauchen. Das Dichtungssystem muss seine Integrität über die Betriebslebensdauer des Produkts aufrechterhalten. Dichtungen verschlechtern sich im Laufe der Zeit, insbesondere unter thermischer Wechselbeanspruchung und chemischen Reinigungsmitteln. Die Schutzart IP67 wird zum Zeitpunkt der Herstellung validiert, die dauerhafte Dichtigkeit hängt jedoch von den Betriebsbedingungen ab.

IP68: Dauernd untertauchen bei angegebener Tiefe

IP68 wird vom Hersteller definiert und deckt das dauernde Untertauchen über 1 Meter hinaus ab. Die genaue Tiefe und Dauer müssen vom Hersteller angegeben werden. IP68 wird für die Unterwasserinspektion und für dauerhaft in untergetauchten oder überfluteten Bereichen installierte Beleuchtungen benötigt. Es ist keine übliche Anforderung für Standardanwendungen der industriellen Bildverarbeitung.

IP69K: Dampfstrahlreinigung unter hohem Druck und hoher Temperatur

IP69K ist die anspruchsvollste Schutzart gegen das Eindringen von Flüssigkeiten im allgemeinen industriellen Einsatz. Sie wurde ursprünglich für Straßenfahrzeuganwendungen mit Hochdruck-Dampfreinigung entwickelt. Seitdem ist sie zur Standardanforderung für Geräte in der Lebensmittelverarbeitung geworden, die regelmäßig mit Heißwasser unter hohem Druck oder Dampf gereinigt werden.

Der IP69K-Test verwendet Wasser bei 80 °C, das mit einem Druck von 80 bis 100 bar durch eine rotierende Düse in einem Abstand von 100 bis 150 mm von der Gehäuseoberfläche aus vier Winkeln für jeweils 30 Sekunden aufgebracht wird. Dieser Test ist weitaus strenger als der IP67-Tauchtanktest oder der IP65-Wasserstrahltest.

Eine Beleuchtung mit der Schutzart IP69K hält den Reinigungsverfahren in der Lebensmittelproduktion, Getränkeverarbeitung, Molkerei, Fleischverarbeitung und pharmazeutischen Herstellung stand. Eine nur nach IP67 oder IP65 zertifizierte Beleuchtung fällt aus, wenn sie Reinigungsbedingungen des Niveaus IP69K ausgesetzt wird.

Kompatibilität der IP-Schutzart von Steckverbindern und Kabeln

Die IP-Schutzart des Beleuchtungskörpers ist nur ein Teil des Gesamtschutzniveaus des Systems. Auch die Steckverbinder- und Kabelbaugruppe muss entsprechend ausgelegt sein. Eine nach IP67 zertifizierte Beleuchtung, die mit einem nicht abgedichteten Steckverbinder ausgestattet ist, bietet keinen wirksamen Schutz an der Steckverbinderschnittstelle.

M8- und M12-Rundsteckverbinder sind in Ausführungen mit IP67- und IP69K-Schutzart erhältlich. Der Schutz entsteht durch das Abdichten des gesteckten Steckverbinderpaars, nicht des ungesteckten Steckverbinders. Ein ungesteckter Steckverbinder an einer IP67-Beleuchtung muss mit einer Schutzkappe geschützt werden, wenn kein Kabel angeschlossen ist.

Beleuchtungen von RODER Vision für Washdown-Anwendungen und die Lebensmittelverarbeitung werden mit M8- oder M12-Steckverbindern der Schutzart IP67 oder IP69K spezifiziert. Die gesamte Baugruppe — Beleuchtungskörper, Steckverbinder und passender Kabelsteckverbinder — wird so ausgewählt, dass im gesamten System ein durchgängiger Schutz gewährleistet ist.

Wann die Standard-Schutzart IP40 ausreicht

Nicht alle Anwendungen der industriellen Bildverarbeitung erfordern hohe IP-Schutzarten. In sauberen, trockenen Umgebungen ohne Kühlmittel, Wasser oder erheblichen Staub reicht eine Standardbeleuchtung mit IP40 oder IP20 aus. Eine Überspezifizierung der IP-Schutzart erhöht die Kosten der Beleuchtung ohne betrieblichen Nutzen.

Typische Anwendungen, bei denen die Standard-Schutzart ausreicht, umfassen Elektronik-Inspektionszellen in klimatisierten Räumen, Halbleiter-Inspektionsumgebungen mit HEPA-gefilterter Luft und die allgemeine Bauteilprüfung in sauberen Montagebereichen. In diesen Umgebungen benötigt die Beleuchtung keine abgedichteten Gehäuse oder Spezialsteckverbinder.

Die richtige IP-Schutzart für Ihre Anwendung wählen

Die richtige IP-Schutzart ergibt sich aus den tatsächlichen Umgebungsbedingungen in der Inspektionszelle, nicht aus einer generischen Regel. Wichtige Fragen zur Bewertung: Gibt es Staub oder Schwebstoffe in der Umgebung? Ist die Beleuchtung Kühlmitteln, Reinigungswasser oder chemischen Sprühnebeln ausgesetzt? Welche Reinigungsmethode wird verwendet, und bei welchem Druck und welcher Temperatur? Besteht das Risiko des Untertauchens der Beleuchtung?

Ein systematischer Ansatz erfasst die Umgebungsbelastung der Beleuchtung im schlechtesten Fall (Worst-Case) sowohl während des normalen Betriebs als auch während der Reinigungs- oder Wartungszyklen. Die gewählte IP-Schutzart muss beides abdecken. Eine Beleuchtung, die den normalen Betrieb übersteht, aber während des wöchentlichen Reinigungszyklus ausfällt, ist keine akzeptable Spezifikation. Das ist das Problem

RODER Vision Beleuchtungsserien mit IP-Schutzart

Die folgenden Produktfamilien von RODER Vision sind mit den Schutzarten IP65, IP67 oder IP69K erhältlich. Jede Serie wurde so entwickelt und getestet, dass sie die angegebene Schutzart über den gesamten Betriebstemperaturbereich erfüllt.

RODER Vision DC6 IP65 IP67 LED-Ringbeleuchtung

DC6 — LED-Ringbeleuchtung mit hoher Dichte

Erhältlich mit Schutzart IP65 und IP67. Abgedichteter M8-Steckverbinder. Geeignet für allgemeine industrielle Washdown- und Kühlmittelumgebungen.

RODER Vision DL6 IP65 LED-Matrixbeleuchtung

DL6 – LED-Matrix mit hoher Packungsdichte

Schraubenlose hygienische Bauweise mit Schutzart IP65. Ideal für die Lebensmittel- und Pharmainspektion. Thermische Stabilität HTTM. Made in Italy.

photolux DL5 IP65 LED-Matrixbeleuchtung

DL5 – Hochintensitäts-LED-Matrix

Hochintensitäts-Matrix erhältlich mit Schutzart IP65. Geeignet für staubige oder feuchte Fabrikumgebungen. Stroboskopmodus für Hochgeschwindigkeitslinien.

RODER Vision BL3 IP65 LED-Durchlichtbeleuchtung

BL3 — LED-Durchlichtbeleuchtungen

Erhältlich mit Schutzart IP65 für die Maßprüfung in feuchten oder staubigen Umgebungen. Hohe Gleichmäßigkeit. Option für abgedichteten M12-Steckverbinder.

Was bedeutet IP65 für eine LED-Beleuchtung der industriellen Bildverarbeitung?

IP65 bedeutet, dass das Gehäuse der Beleuchtung staubdicht ist (erste Kennziffer 6) und gegen Wasserstrahlen mit niedrigem Druck aus jeder Richtung geschützt ist (zweite Kennziffer 5). Der Wasserstrahltest verwendet eine 6,3-mm-Düse bei 12,5 Litern pro Minute, die mindestens drei Minuten lang aus jeder Richtung angewendet wird. IP65 ist die Standard-Schutzart für allgemeine industrielle Umgebungen mit Kühlmittel, Reinigungswasser und moderatem Staub.

Was ist der Unterschied zwischen IP67 und IP69K?

IP67 bietet Schutz gegen zeitweiliges Untertauchen in Wasser bis zu 1 Meter Tiefe für 30 Minuten. IP69K bietet Schutz gegen Heißwasser-Hochdruckstrahlen bei 80 °C und einem Druck von 80 bis 100 bar. Es handelt sich um grundlegend unterschiedliche Prüfungen. Eine nach IP67 zertifizierte Beleuchtung besteht den IP69K-Test nicht. Für Washdown-Anwendungen in der Lebensmittelverarbeitung ist IP69K erforderlich.

Muss auch der Steckverbinder eine IP-Schutzart aufweisen?

Ja. Die IP-Schutzart des Beleuchtungskörpers ist nur ein Teil des Systemschutzes. Auch der Steckverbinder muss entsprechend klassifiziert sein. Eine IP67-Beleuchtung mit einem ungedichteten Steckverbinder bietet keinen Schutz gegen das Eindringen von Wasser am Steckverbinder. M8- und M12-Steckverbinder sind in IP67- und IP69K-Ausführungen erhältlich. Der Schutz ist gewährleistet, wenn das Steckverbinderpaar vollständig gesteckt ist; ungesteckte Steckverbinder müssen mit einer Schutzkappe versehen werden.

Wann wird IP69K für Beleuchtungen der industriellen Bildverarbeitung benötigt?

IP69K wird benötigt, wenn die Beleuchtung mit Heißwasser unter hohem Druck oder Dampf gereinigt wird. Dies ist gängige Praxis in der Lebensmittelproduktion, Getränkeverarbeitung, Molkerei, Fleischverarbeitung und pharmazeutischen Herstellung. In diesen Branchen arbeiten die Reinigungszyklen mit Drücken von 80 bar oder mehr und Temperaturen von bis zu 80 °C oder höher. Eine Beleuchtung ohne IP69K-Zertifizierung hält diesen Bedingungen nicht stand.

Benötige ich für Beleuchtungen der industriellen Bildverarbeitung immer eine hohe IP-Schutzart?

Nein. In sauberen, trockenen Umgebungen wie Elektronik-Inspektionszellen oder Reinräumen der Halbleiterfertigung reicht eine Standardbeleuchtung mit IP40 oder IP20 aus. Eine Überspezifizierung der IP-Schutzart verursacht unnötige Kosten. Die richtige Schutzart ergibt sich aus den tatsächlichen Umgebungsbedingungen sowohl während des normalen Betriebs als auch während der Reinigungszyklen. Bewerten Sie daher die Belastung im schlechtesten Fall, bevor Sie das erforderliche IP-Niveau festlegen.

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RODER Geschäftsbereich Messtechnik: www.innovacheck.com
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