Verständnis der Endschaltertypen
Endschalter sind Sensoren, die dazu entwickelt wurden, festzustellen, ob ein Objekt vorhanden oder abwesend ist, sowie zu überwachen, ob ein Objekt seine festgelegten Bewegungsgrenzen überschritten hat. Sie werden in Industrie-Steuerungssystemen und verschiedenen mechanischen Einrichtungen weit verbreitet eingesetzt, um Maschinen zu steuern – sie aktivieren oder deaktivieren diese, wenn ein Objekt einen bestimmten Punkt erreicht. Dieser Artikel behandelt die verschiedenen Arten von Endschaltern.
Arten von Endschaltern
Basierend auf der Betätigungsart
Mechanisch
Stößelbetätigt:
Diese Schalter verfügen über einen Stößel oder Druckknopf, der durch ein sich bewegendes Objekt niedergedrückt wird, um den Schalter auszulösen. Sie eignen sich gut für die einfache Erkennung der Ein-Aus-Position. Da sie jedoch auf direktem Kontakt beruhen, erfordern sie eine sehr präzise Ausrichtung und sind aufgrund des möglichen Verschleißes des Betätigers nicht ideal für Anwendungen mit hohen Taktraten.Rollenhebelbetätigt:
Bei diesen Schaltern wird ein Hebel mit einer angebrachten Rolle durch das sich bewegende Objekt gedrückt. Die Rolle minimiert den Verschleiß und sorgt für eine sanftere, reibungsärmere Betätigung. Sie sind vielseitig einsetzbar und verfügen oft über verstellbare Hebel, um verschiedene Betätigungspunkte zu ermöglichen. Nachteilig ist, dass sie empfindlich auf Fehlausrichtungen reagieren können und dass der Hebel durch übermäßige Kraft beschädigt werden kann.Stangenhebelbetätigt:
Diese Endschalter werden aktiviert, wenn eine Stange oder ein Hebel durch ein Objekt gedrückt wird. Sie sind in der Regel robuster als Rollenhebelschalter und können höheren Betätigungskräften standhalten, benötigen aber auch eine größere Kraft, um ausgelöst zu werden.Kabelzug:
Diese Schalter werden durch Ziehen eines Kabels aktiviert und eignen sich gut für die Absicherung von Grenzen oder die Überwachung weitläufiger Bereiche. Sie bieten Flexibilität bei der Platzierung in Bezug auf das sich bewegende Objekt. Sie erfordern jedoch eine angemessene Kabelspannung und bieten im Vergleich zu Schaltern mit direktem Kontakt eine weniger präzise Betätigung.Drehbetätigt:
Diese Schalter werden durch einen rotierenden Nocken oder ein Rad ausgelöst, der/das den Schalter an bestimmten Positionen niederdrückt. Sie bieten eine präzise Erkennung von Drehbewegungen, erfordern jedoch eine sorgfältige Einrichtung und können etwas kompliziert einzustellen sein.Schnurrbartbetätigt:
Durch die Verwendung eines dünnen Metalldrahtes oder „Whiskers“ als empfindlicher Tastsensor erkennen diese Schalter die Anwesenheit oder Position von Objekten durch physischen Kontakt. Sie werden für ihre Empfindlichkeit und ihr einfaches Design sehr geschätzt und eignen sich daher für industrielle Automatisierung, Robotik und Sicherheitssysteme, bei denen eine präzise Erkennung entscheidend ist. Sie können jedoch durch Umgebungsbedingungen beeinträchtigt werden, können durch Whisker-Ermüdung oder -Verluste beeinträchtigt werden und erfordern in der Regel mehr Wartung.
Berührungslos
Diese Schalter erkennen Objekte ohne physischen Kontakt, was den Verschleiß verringert und in rauen Umgebungen von Vorteil ist.
Magnetische Endschalter:
Diese Schalter nutzen ein Magnetfeld, um einen Magneten oder ein eisenhaltiges Objekt zu erkennen, und sind daher langlebig und resistent gegen Staub, Schmutz und Feuchtigkeit. Ihre Hauptnachteile sind der begrenzte Erfassungsbereich und die Möglichkeit von Fehlauslösungen in Umgebungen mit magnetischen Streufeldern.Induktive Endschalter:
Diese Schalter erkennen metallische Objekte mithilfe eines elektromagnetischen Feldes. Sie sind robust gegen Staub und Feuchtigkeit und funktionieren gut in Hochgeschwindigkeitsumgebungen. Sie können jedoch nur Metall erkennen und haben im Allgemeinen einen kurzen Erfassungsbereich.Kapazitive Endschalter:
Sie sind in der Lage, sowohl metallische als auch nicht-metallische Objekte durch Erkennung von Kapazitätsänderungen zu erfassen. Diese Schalter sind sehr vielseitig und können sogar Materialien durch dünne Barrieren hindurch erfassen. Sie können empfindlich auf Umgebungsschwankungen wie Temperatur und Feuchtigkeit reagieren.Optische Endschalter:
Diese Schalter, die einen Lichtstrahl - in der Regel Infrarot - zur Erkennung von Objekten verwenden, bieten eine hohe Auslösegeschwindigkeit und werden nicht durch das Material des Objekts beeinträchtigt. Sie erfordern jedoch eine präzise Ausrichtung, und ihre Leistung kann durch Schmutz oder Staub auf dem Sensor sowie durch Variationen der Oberfläche und Farbe des Objekts beeinträchtigt werden.
Basierend auf der Kontaktkonfiguration
Normalerweise offen (NO):
Bei dieser Konfiguration bleiben die Kontakte im Ruhezustand des Schalters geöffnet und schließen sich, wenn der Schalter ausgelöst wird.Normalerweise geschlossen (NC):
Die Kontakte sind geschlossen, wenn der Schalter inaktiv ist, und geöffnet, wenn der Schalter aktiviert wird.Wechsler oder einpolig, zweipolig (SPDT):
Diese Schalter verfügen über einen gemeinsamen Anschluss und zwei zusätzliche Kontakte. Der Schalter kann den Stromkreis entweder mit dem Schließer schließen oder mit dem Öffner öffnen, was einen vielseitigeren Betrieb ermöglicht.
Andere Typen
Druckbegrenzungsschalter:
Diese Schalter werden durch Druckschwankungen aktiviert und sind häufig in Fluidsystemen zu finden. Sie reagieren empfindlich auf Druckschwankungen und können Durchflussmengen überwachen. Sie müssen jedoch kalibriert werden und können durch Temperaturschwankungen beeinflusst werden.Thermische Endschalter:
Thermische Endschalter, die durch Temperaturschwankungen aktiviert werden, werden in der Regel in Heiz- und Kühlsystemen eingesetzt. Sie bieten eine zuverlässige Leistung innerhalb bestimmter Temperaturbereiche, haben aber möglicherweise nicht die Genauigkeit speziellerer Temperatursensoren, wie Thermoelemente oder RTDs.
Auswahl eines Endschalters
Bei der Auswahl eines Endschalters ist es wichtig, die spezifischen Anforderungen Ihrer Anwendung zu bewerten, einschließlich der bevorzugten Betätigungsmethode, der Umgebungsbedingungen, des erforderlichen Präzisionsniveaus und der Wahrscheinlichkeit von Verschleißerscheinungen.
Mechanische Schalter:
Diese werden oft wegen ihrer Zuverlässigkeit und ihres einfachen Designs bevorzugt, was sie zu einer guten Wahl für Anwendungen macht, bei denen ein direkter physischer Kontakt akzeptabel ist.Berührungslose Schalter:
Diese sind ideal, wenn Sie den physischen Kontakt mit dem Objekt vermeiden wollen - entweder um mögliche Schäden zu vermeiden oder weil die Umgebung den Schalter Verunreinigungen aussetzen könnte, die seine Leistung beeinträchtigen.Spezialisierte Endschalter:
Diese Schalter werden auf der Grundlage der einzelnen Parameter ausgewählt, die sie überwachen sollen, z. B. Druck oder Temperatur.
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