Was sind Endschalter und wie funktionieren sie?

Ein Endschalter ist ein elektromechanisches Gerät, das dazu dient, die An- oder Abwesenheit eines Objekts durch Berührung zu erkennen. Der Schalter teilt dies dann durch ein elektrisches Signal mit. Sie werden in der Regel eingesetzt, um die Endlage eines Objekts zu erkennen und sicherzustellen, dass die Vorgänge innerhalb der vordefinierten Grenzen bleiben, daher der Name Endschalter. Endschalter sind für ihre Zuverlässigkeit, Einfachheit und Langlebigkeit in der Industrie und in privaten Anwendungen bekannt. In diesem Artikel werden das Funktionsprinzip, der Aufbau und die wichtigsten Anwendungen eines Endschalters erläutert.

Inhaltsübersicht

• Was ist ein Endschalter?
• Wie ein Endschalter funktioniert
• Anwendungen
• Diagramm Endschalter
• Materialien
• Mikro-Endschalter
• Vorteile und Nachteile
• FAQs

Was ist ein Endschalter?

Ein Endschalter ist eine elektromechanische Vorrichtung, die das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Objekts erkennt oder überwacht und anzeigt, ob die Bewegungsgrenzen dieses Objekts überschritten wurden. Diese Schalter werden in industriellen Steuerungsanwendungen zur Steuerung von Maschinen und Prozessen eingesetzt und dienen häufig der Sicherheit. Das robuste Außengehäuse schützt die internen Komponenten des Schalters vor Stößen, Feuchtigkeit, Öl, Staub und Schmutz und ermöglicht so den Einsatz in rauen Umgebungen.

Wenn Sie mehr über Endschalter erfahren möchten, lesen Sie unsere Artikel zu Endschaltertypen, Endschalterwartung und Endschalterinstallation.

Wie ein Endschalter funktioniert

Zu den grundlegenden Komponenten eines Endschalters gehört ein Betätigungselement, das mechanisch mit einer Reihe von Kontakten verbunden ist. Wenn ein Gegenstand mit dem Aktor in Berührung kommt, betätigt das Gerät die Kontakte, um eine elektrische Verbindung herzustellen oder zu unterbrechen.

1. Körperlicher Kontakt: Ein Objekt oder ein Maschinenteil berührt einen Betätiger des Endschalters.
2. Aktivierung des Schalters: Dieser Kontakt löst mechanisch einen elektrischen Schalter aus.
3. Elektrisches Signal: Je nach Konfiguration öffnet oder schließt der Schalter einen Stromkreis.
4. Kontrolle oder Anzeige: Dieses Signal steuert Maschinen, sorgt für Sicherheitsverriegelungen oder zählt Objekte.

Für den häufigen Betrieb ist es wichtig, dass die Präzision der elektrischen Schalter verlässlich ist und ihre Reaktionszeit schnell ist. Außerdem sollte die elektrische Leistung eines Endschalters mit den mechanischen Systemlasten, die er bewältigen soll, kompatibel sein, um eine Fehlfunktion des Geräts zu verhindern.

Anwendungen

Endschalter sind einfach, effektiv und preiswert und werden je nach Anwendung in verschiedenen Formen mit unterschiedlichen Betätigungsmechanismen wie Stößeln, Rollenhebeln und Stangen angeboten. Sie werden häufig in Anwendungen wie Fördersystemen, Aufzügen und anderen Maschinen eingesetzt, bei denen es darauf ankommt, die Position oder Bewegung von Teilen zu Steuerungszwecken zu erfassen.

Zum Beispiel:

• Beim Öffnen einer Kühlschranktür kommt Licht von innen. Ein Endschalter erkennt, ob die Tür geschlossen oder geöffnet ist.
• In einem Fördersystem wird ein Endschalter am Ende des Förderweges angebracht, der anzeigt, wenn ein Produkt sein Ziel erreicht hat, und das Förderband anhält, um zu verhindern, dass das Produkt vom Ende herunterfällt.
• In einer Werkzeugmaschine kann ein Endschalter die Extremposition eines beweglichen Bauteils erkennen und sicherstellen, dass es sich nicht über einen bestimmten Punkt hinaus bewegt und möglicherweise Schäden an der Maschine oder am Werkstück verursacht.

Diagramm Endschalter

Abbildung 4 zeigt den Schaltplan eines Endschalters. Der Widerstand wird in Reihe mit dem Pluspol der Batterie und dem gemeinsamen Anschluss des Endschalters geschaltet. Die positive Klemme der grünen LED ist mit der Schließerklemme (NO) des Endschalters verbunden (Abbildung 4, Kennzeichnung A). Der positive Pol der roten LED ist mit dem NC-Anschluss des Schalters verbunden.

Wenn der Schalter ausgeschaltet ist, ist die normalerweise geschlossene (NC) Klemme mit der gemeinsamen Klemme verbunden, während die NO-Klemme von der gemeinsamen Klemme getrennt ist. Folglich wird die rote LED mit Strom versorgt und leuchtet, während die grüne LED ausgeschaltet ist.

Umgekehrt ist in der ON-Stellung des Schalters der NO-Anschluss mit der gemeinsamen Klemme verbunden, während der NC-Anschluss von der gemeinsamen Klemme getrennt ist. Dadurch wird die grüne LED mit Strom versorgt und leuchtet, während die rote LED ausgeschaltet wird.

Materialien

Das Material, aus dem ein Endschalter besteht, hängt von seinem Verwendungszweck ab. So werden beispielsweise Endschalter in Aufzügen in der Regel aus rostfreiem Stahl gefertigt, um zu verhindern, dass sie rosten, wenn sie der Luftfeuchtigkeit in engen Bereichen wie Aufzugsschächten oder Etagenzwischenräumen ausgesetzt sind. In industriellen Umgebungen, in denen eine Exposition gegenüber gefährlichen Chemikalien möglich ist, können Endschalter auch aus rostfreiem Stahl hergestellt werden, jedoch mit Kupferkontakten anstelle von Silber, da Kupfer bei Kontakt mit solchen Chemikalien korrosionsbeständiger ist als Silber.

Mikro-Endschalter

Der Mikro-Endschalter, auch Mikroschalter genannt, ist eine kleinere Version eines Standard-Endschalters, der in Steuerkreisen verwendet wird. Durch seine kompakte Größe eignet er sich für enge oder beengte Räume, in die größere Schalter nicht passen würden. Mikroschalter verfügen in der Regel über einen kleinen Betätigungsstößel, der sich nur ein wenig bewegen muss, um den Schaltvorgang auszulösen. Dieser Stößel befindet sich in der Regel an der Oberseite des Schalters und muss bis zu einem bestimmten Grad gedrückt werden, um ihn zu aktivieren. Diese Schalter können mit verschiedenen Betätigungsarmen ausgestattet werden und sind in der Regel für elektrische Leistungen von etwa 250 Volt Wechselstrom und 10 bis 15 Ampere ausgelegt.

Vorteile und Nachteile

Vorteile

• Robustes Design, geeignet für industrielle Umgebungen
• Geringer Stromverbrauch
• Einfach zu installieren
• Sie verfügen in der Regel über robuste elektrische Kontakte, die es ihnen ermöglichen, höhere Ströme direkt zu schalten, ohne dass ein zusätzliches Relais zur Steuerung eingesetzt werden muss.

Benachteiligungen

Endschalter sind mit bestimmten Einschränkungen verbunden, die sie für manche Anwendungen ungeeignet machen:

• Da sie mechanisch arbeiten, werden sie in der Regel für Maschinen gewählt, die mit niedrigeren Geschwindigkeiten arbeiten.
• Als Kontaktsensoren erfordern sie eine direkte Interaktion mit dem Objekt, um zu funktionieren.
• Die mechanischen Aspekte ihrer Konstruktion sind anfällig für Verschleiß und Ermüdung im Laufe der Zeit, so dass sie irgendwann ersetzt werden müssen.

FAQs

Was ist der Zweck eines Endschalters?

Der Zweck eines Endschalters besteht darin, Maschinen zu regeln und als Sicherheitsmechanismus zu fungieren, indem er einen Stromkreis bei Erreichen eines bestimmten Grenzwerts steuert.

Was ist der Unterschied zwischen einem Endschalter und einem Näherungssensor?

Ein Näherungssensor erkennt das Vorhandensein eines Objekts mithilfe von elektromagnetischen Feldern, Licht oder Schall, während ein Endschalter ein mechanisches Gerät ist, das zur Betätigung einen physischen Kontakt mit einem Objekt erfordert.