Endschalter , allgemein als „Endschalter“ bezeichnet, sind elektromechanische Geräte, die in Automatisierungs- und Sicherheitssystemen verwendet werden, um die Position von Objekten zu erkennen und deren Bewegung zu steuern. Ihre Funktion besteht darin, die Kontakte eines eingebauten Stromkreises als Reaktion auf die auf den beweglichen Teil des Aktuators wirkende Kraft mechanisch zu verbinden oder zu trennen.
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Arten von Endschaltern
Endschalter werden nach der Art des Betätigers und dem Auslösemechanismus klassifiziert:
- Mit einem Hebel – einem mechanischen Aktivator in Form eines beweglichen Arms (Foto 1)
- Mit Drücker (Stift) – Kontakte werden durch Druck geschaltet und nach dem Loslassen wieder freigegeben (Foto). 2)
- Mit Rollenhebel – der Hebel endet mit einer Rolle, die die Reibung bei der Betätigung verringert (Foto 3)
- Mit einem Federstab („Katzenschnurrhaar“) – einem flexiblen Element, das auf Druck aus verschiedenen Richtungen reagiert
(Foto 4) - Mit Schlüssel – Mechanismus zum Verriegeln der Kontakte nach Einstecken des Schlüssels (Foto). 5)
- Mit Schlüssel und elektromagnetischem oder Federschloss – ein Schloss, das je nach Spannung das Abziehen des Schlüssels verhindert (Fotos 6a und 6b)
- Magnetisch (kontaktlos) – die Schaltung erfolgt über codierte Magnete, wodurch mechanischer Verschleiß vermieden wird. Dabei ist ein Magnet am festen Teil und der andere am beweglichen Teil angebracht (Foto 7).
- Seilzug-Sicherheitsschalter – wirken durch Seilzugspannung, z. B. in Not-Aus-Systemen
- Miniatur – Versionen mit reduzierten Abmessungen, die in Präzisionssystemen verwendet werden
Konfiguration und Eigenschaften von Kontakten
Am häufigsten verwendete Kontaktkonfigurationen:
- NO (Normally Open) – normalerweise offen, schließt den Stromkreis bei Aktivierung
- NC (Normally Closed) – normalerweise geschlossen, öffnet den Stromkreis bei Aktivierung
- SPDT (Single Pole Double Throw) – NO+NC-Umschaltkonfiguration mit gemeinsamem Kontakt C (Common)
In Sicherheitssystemen werden Öffnerkontakte mit Zwangsöffnung (gemäß IEC 60947-5-1) verwendet, die das Öffnen der Kontakte auch bei Federbeschädigung gewährleisten. Schalter können mit einem Schleichschaltmechanismus (Foto 8) oder einem Schnellschaltmechanismus mit Sprungschaltung (Foto 9) ausgestattet sein. Der Sprungschaltmechanismus ermöglicht ein sofortiges Schalten der Kontakte und minimiert so das Risiko von Lichtbögen und Signalstörungen. Der Schleichschaltmechanismus ermöglicht eine präzisere Steuerung der Aktuatorposition, erfordert jedoch eine Mindestaktivierungsgeschwindigkeit.
Auswahl des Endschalters
Die wichtigsten Parameter, die bei der Auswahl eines Switches berücksichtigt werden sollten, sind:
- Arbeitsumfeld
Wird der Switch im Innen- oder Außenbereich eingesetzt? Ist er Staub, Feuchtigkeit oder extremen Temperaturen ausgesetzt?
Die Standard-Endschalter LS-Titan von Eaton (IP66/IP67) bieten umfassenden Schutz gegen Staub, Wasser und kurzzeitiges Untertauchen. Ihr Betriebstemperaturbereich von -25 °C bis 70 °C ist für die meisten Anwendungen völlig ausreichend. Für extreme Bedingungen, wie beispielsweise extrem niedrige Temperaturen, empfiehlt sich jedoch die „Cold Climate“-Version, die dank einer speziellen Dichtung bis zu -40 °C arbeitet.
Es ist wichtig, die richtigen Kabelverschraubungen unter Berücksichtigung der Anwendungsspezifika auszuwählen. Bei Außeninstallationen, insbesondere bei Sonneneinstrahlung, empfiehlt sich die Verwendung belüfteter Verschraubungen, die Kondensation verhindern und das Gerät vor Beschädigungen schützen.
· Mechanische Belastungen
Vor der Auswahl eines Endschalters sollten dessen mechanische Belastbarkeit und die Anzahl der Schaltzyklen geprüft werden. Bei Anwendungen mit häufigem Schalten sind magnetische kontaktlose Schalter die bessere Lösung – sie sind langlebiger und zuverlässiger, da keine mechanischen Elemente vorhanden sind.
- Elektrische Parameter
Sie müssen die Spannungs- und Stromparameter des Systems berücksichtigen und sicherstellen, dass das Gerät die erwartete Belastung bewältigen kann.
- Normen und Zertifikate
Der erste Schritt besteht darin, den Zielmarkt für das Produkt zu definieren. Soll es ausschließlich in der Europäischen Union eingesetzt werden, genügt die CE-Kennzeichnung. Für global eingesetzte Maschinen können jedoch zusätzliche Zertifizierungen wie UL/CSA (USA, Kanada) oder CCC (China, Asien) erforderlich sein.
bei ISO 14119 – Richtlinien für Verriegelungseinrichtungen, einschließlich Endschalter,
bei IEC 61508 und IEC 62061 – Normen für sicherheitsbezogene Steuerungssysteme,
bei ATEX-Richtlinie – Vorschriften für Endschalter in explosionsgefährdeten Bereichen. Die Einhaltung der entsprechenden Normen ist entscheidend für die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Geräts.
Die Auswahl von Endschaltern mag zwar einfach erscheinen, erfordert aber die Berücksichtigung vieler wichtiger Faktoren. Dieser Artikel erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit, sondern soll die Aufmerksamkeit auf die wichtigsten Merkmale dieser Geräte und ihre Bedeutung in spezifischen Anwendungen und Anwendungsgebieten lenken.
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