Effizienz steigern mit Grenzschalterkasten

Grenztastergehäuse für pneumatische Vierteldrehventile

Ein Grenztastergehäuse, montiert auf einem pneumatischen Stellantrieb, montiert auf einem Schmetterlingsventil.

Abbildung 1: Ein Grenztastergehäuse, montiert auf einem pneumatischen Stellantrieb, montiert auf einem Schmetterlingsventil.

Grenztastergehäuse verbessern die Sicherheit, indem sie Stellungsgeber überwachen, um Unfälle zu verhindern, die Effizienz steigern, indem sie präzise Steuerung ermöglichen, und die Lebensdauer der Ausrüstung verlängern. Sie sind so konstruiert, dass sie dank ihrer robusten Bauweise und ihrer Kompatibilität mit verschiedenen Temperaturen und explosiven Atmosphären vielfältigen Betriebsumgebungen standhalten. Diese Einführung umreißt die Hauptvorteile von Grenztastergehäusen und deren Eignung für PAL-Vierteldreh-Pneumatik-Stellantriebe. Es werden ihre Designmerkmale hervorgehoben, wie visuelle Stellungsanzeigen, einstellbare Schaltpunkte und verschiedene Schalteroptionen, die gemeinsam zu ihrer Zuverlässigkeit, Sicherheit und einfachen Integration in bestehende Steuersysteme beitragen.

Die Vorteile eines Grenztastergehäuses

Grenztastergehäuse sind wichtige Werkzeuge zur Überwachung von pneumatischen Stellantrieben, Geräten, die in verschiedenen Branchen zur Bewegung oder Steuerung von Ventilen eingesetzt werden. Hier sind die Hauptvorteile der Verwendung von Grenztastergehäusen:

  • Sicherheit: Sie machen den Betrieb sicherer, indem sie die Position des Stellantriebs überwachen. Wenn der Stellantrieb zu weit oder nicht weit genug bewegt wird, kann das Grenztastergehäuse dies erkennen und helfen, Unfälle oder Schäden an der Ausrüstung zu verhindern.
  • Effizienz: Diese Gehäuse helfen den Stellantrieben präziser zu arbeiten, Fehler zu reduzieren und die Notwendigkeit von Nacharbeiten zu verringern. Das bedeutet, dass Prozesse reibungsloser und schneller ablaufen können, was Zeit und Geld spart.
  • Lebensdauer: Mit ordnungsgemäßer Wartung können Grenztastergehäuse lange halten, oft 10 bis 15 Jahre. Dies macht sie zu einem zuverlässigen Bestandteil des Systems, der zur Gesamthaltbarkeit der damit verwendeten Ausrüstung beiträgt.

Design des Grenztastergehäuses

Hier sind die Hauptmerkmale eines Grenztastergehäuses:

  • Visuelle Stellungsanzeige
    • Ermöglicht eine einfache und schnelle visuelle Inspektion der Position des Ventils.
    • Beinhaltet in der Regel ein klares oder offenes Fenster, das einen farbigen Indikator zeigt, der sich mit dem Ventilschaft bewegt.
  • Mechanische oder Näherungsschalter
    • Mechanische Schalter werden durch physische Bewegung aktiviert, während Näherungsschalter die Anwesenheit eines Objekts ohne physischen Kontakt erkennen.
    • Werden verwendet, um ein Signal zu senden, wenn das Ventil seine offene oder geschlossene Position erreicht.
  • Einstellbare Schaltpunkte
    • Ermöglicht die präzise Einstellung der Schaltpunkte.
    • Ermöglicht die Anpassung gemäß spezifischer Betriebsanforderungen.
  • Gehäuseschutz
    • Entwickelt, um interne Komponenten vor Staub, Wasser und anderen Umgebungsbedingungen zu schützen.
    • Gehäuse werden häufig nach NEMA- oder IP-Standards bewertet, um die Eignung für verschiedene Umgebungen sicherzustellen.
  • Direkte Montage an Stellantrieben
    • Kann direkt über standardisierte Schnittstellen (z. B. NAMUR VDI/VDE 3845) an pneumatischen Stellantrieben montiert werden.
    • Vereinfacht die Installation und gewährleistet eine korrekte Ausrichtung.
  • Elektrische Anschlüsse
    • Beinhaltet Optionen für verschiedene Arten von elektrischen Anschlüssen, wie Klemmenblöcke oder vorkonfektionierte Steckverbinder.
    • Kann mit verschiedenen Spannungen und Arten von Steuersignalen kompatibel sein (z. B. AC, DC, digital).
  • Materialkonstruktion
    • Aus Materialien gefertigt, die für die Betriebsumgebung geeignet sind, wie Aluminium, Edelstahl oder technische Kunststoffe.
    • Gewährleistet Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit.
  • Kompatibilität mit Steuersystemen
    • Entwickelt, um nahtlos mit SPS (Speicherprogrammierbaren Steuerungen) und anderen Steuersystemen zu integrieren.
    • Kann verschiedene Kommunikationsprotokolle unterstützen, um in automatisierte Systeme integriert zu werden.
  • Sicherheit und Konformität
    • Entspricht relevanten Sicherheits- und behördlichen Standards, um Zuverlässigkeit und Sicherheit im Betrieb zu gewährleisten.
    • Kann Zertifizierungen wie ATEX für den Einsatz in explosiven Atmosphären umfassen.
  • Manuelle Übersteuerung
    • Einige Modelle verfügen über eine Funktion für die manuelle Bedienung, die es ermöglicht, das Ventil manuell zu betätigen, falls ein Notfall oder ein Systemausfall eintritt.

Betriebsprinzip

Grenztastergehäuse werden direkt an die Welle eines pneumatischen Stellantriebs montiert, entweder mit einer Kupplung oder durch direkte Montage. Die Welle des Stellantriebs ist mit einem Nocken oder einem ähnlichen Mechanismus verbunden, der mit den Grenztastern im Gehäuse interagiert. Diese Grenztaster (mechanisch, induktiv, kapazitiv oder magnetisch) positionieren sich an Punkten, die den offenen und geschlossenen Positionen des Ventils entsprechen.

Wenn der pneumatische Stellantrieb ein Signal zum Öffnen oder Schließen des Ventils erhält, dreht er den Ventilschaft um 90°. Der angebrachte Nocken im Grenztastergehäuse dreht sich gleichzeitig. Der Nocken aktiviert dann die Grenztaster an festgelegten Positionen, die in der Regel den 0°- und 90°-Positionen entsprechen. Wenn die Grenztaster aktiviert sind, ändert sich die Position des Schalters von offen zu geschlossen oder umgekehrt.

Einige Grenztastergehäuse verfügen über visuelle Anzeigen, die es einem Bediener ermöglichen, einfach zu erkennen, ob ein Ventil geöffnet oder geschlossen ist. Andere Grenztaster senden ein Rückmeldesignal an ein Steuersystem, das Systemdaten verwenden kann, um Entscheidungen zu treffen, wie das Stoppen des Stellantriebs, das Einleiten anderer Prozesse und mehr.

Auswahlhilfe für Grenztastergehäuse

kompaktes GrenztastergehäuseStandard-GrenztastergehäuseGrenztastergehäuse in Heavy-Duty-Ausführung

Abbildung 3: Gemeinsame Grenztastergehäuseserien: kompakt (links), Standard (Mitte) und Heavy-Duty (rechts).

Bei der Auswahl zwischen kompakten, Standard- und Heavy-Duty-Grenztastergehäusen ist es wichtig, ihre Gemeinsamkeiten und Unterschiede zu berücksichtigen, um die richtige Produktauswahl für die Anwendung sicherzustellen. Im Folgenden finden Sie eine Anleitung, um eine informierte Entscheidung zu treffen.

Gemeinsamkeiten

  • Schutzklasse: Alle Modelle bieten einen hohen Schutz mit IP 67-Bewertungen, mit Ausnahme einer Variante des Standard-Grenztastergehäuses (V3HH9) mit einer IP 65-Bewertung.
  • Verbindungsmasse: Jedes Modell passt zu Lochbildern von 80 x 30 mm und 130 x 30 mm, was die Kompatibilität mit verschiedenen Stellantrieben gewährleistet.
  • Stellungsanzeige: Alle Modelle verfügen über eine Stellungsanzeige, die es einfach macht, den Status des Schalters zu überwachen.

Unterschiede

  • Materialien
    • Kompakt: Vollständig aus Kunststoff gefertigt, konzentriert auf Kompaktheit und Gewichtsreduktion.
    • Standard: Verwendet hauptsächlich PA6 für Gehäuse und Montagebrücke, mit Schrauben aus Edelstahl (1.4301), was auf eine leichtere Konstruktion hinweist.
    • Schwerlast: Gehäuse und Schrauben bestehen aus Druckguss-Aluminium bzw. Edelstahl/verzinktem Stahl und bieten Robustheit unter UV-Licht. Diese Geräte können auch bis zu 0,5 Metern für maximal eine Stunde eingetaucht werden.
  • Temperaturbereich
    • Kompakt: -20 °C bis 70 °C, der begrenzteste Bereich, geeignet für moderate Umgebungen.
    • Standard: -20 °C bis 80 °C, mit einer Variante (V3HH9), die zwischen -10 °C und 60 °C betrieben wird, was auf einen etwas engeren Bereich hinweist.
    • Schwerlast: -25 °C bis 85 °C, geeignet für extremere Bedingungen.
  • Wellenhöhenverstellung
    • Kompakt: Bietet den größten Verstellbereich von 20 bis 50 mm und ermöglicht eine breitere Palette von Anwendungen.
    • Standard: Variabel zwischen 20 und 30 mm, bietet Flexibilität, ist jedoch nicht kompatibel mit Größe 50 PAL-Aktuatoren.
    • Schwerlast: Verstellbar zwischen 15 und 25 mm.
  • Schalteroptionen
    • Kompakt: Mikroschalter, induktive Sensoren und NAMUR-induktive Sensoren (ATEX)
    • Standard: Mikroschalter, induktive Sensoren und NAMUR-induktive Sensoren (ATEX), 3/2-Pneumatikventil
    • Schwerlast: Mikroschalter
  • Besondere Überlegungen
    • Standard: Erfordert möglicherweise eine Abstandsplatten (V2N28) für die Montage an Aktuatoren der Größe 1 in Verbindung mit NAMUR-Ventil, was potenzielle zusätzliche Überlegungen während der Installation anzeigt.

Fazit

  • Wählen Sie die Kompakt-Grenzwertschalterbox für Anwendungen, bei denen der Platz begrenzt ist, und die Flexibilität der Schalteroptionen und ein breiterer Verstellbereich der Welle von Vorteil sind.
  • Entscheiden Sie sich für die Standard-Grenzwertschalterbox für Vielseitigkeit in einer breiten Palette von Aktuatoren, wobei möglicherweise zusätzliche Komponenten in spezifischen Setups erforderlich sind.
  • Wählen Sie die Schwerlast-Grenzwertschalterbox für robuste Anwendungen, die widerstandsfähige Materialien erfordern und in extremen Temperaturen betrieben werden.

Wie montiert man eine Grenzwertschalterbox auf einen pneumatischen Aktuator?

Diese Anweisungen bieten eine allgemeine Anleitung zur Montage einer Grenzwertschalterbox auf einen pneumatischen Aktuator. Es ist entscheidend, dass die Person, die für die Montage der Grenzwertschalterbox verantwortlich ist, die spezifischen Montageanweisungen des Geräts sorgfältig liest, bevor sie fortfährt.

  1. Zuerst die Sicherheit: Befolgen Sie immer die Sicherheitsanweisungen, die mit der Grenzwertschalterbox und dem Aktuator geliefert werden.
  2. Positionieren Sie den Aktuator: Bewegen Sie den Aktuator in seine Endposition und stellen Sie sicher, dass die Nut der Antriebswelle parallel zum Aktuatorgehäuse verläuft.
  3. Platzieren Sie die Grenzwertschalterbox: Positionieren Sie die Grenzwertschalterbox auf dem Aktuator unter Verwendung der entsprechenden Montagebrücke.
  4. Befestigen Sie die Montagebrücke: Verwenden Sie die vier mitgelieferten Verriegelungsschrauben, um die Montagebrücke am Aktuator zu befestigen.
  5. Öffnen Sie das Gehäuse: Lockern Sie die vier Abdeckungsschrauben, um das Gehäuse der Grenzwertschalterbox zu öffnen. Achten Sie darauf, die Schrauben nicht vollständig zu lösen; sie sollten an der Abdeckung befestigt bleiben.
  6. Kabelinstallation: Führen Sie das Systemkabel durch die Kabelverschraubung in das Gehäuse. Verdrahten Sie dann die einzelnen Drähte gemäß dem Anschlussdiagramm, das im Datenblatt oder innerhalb der Gehäuseabdeckung zu finden ist. Stellen Sie sicher, dass das Gehäuse mit der Potenzialausgleichsleitung verbunden ist.
  7. Schließen Sie das Gehäuse: Setzen Sie die Abdeckung wieder auf das Gehäuse, achten Sie darauf, dass die Dichtung korrekt positioniert ist. Ziehen Sie die Abdeckungsschrauben fest an, um sicherzustellen, dass das Gehäuse ordnungsgemäß abgedichtet ist.

PAL-Vierteldreh-Pneumatikaktuatoren

Es ist wichtig sicherzustellen, dass die Grenzwertschalterbox mit dem Aktuator kompatibel ist. PAL-Vierteldreh-Pneumatikaktuatoren sind bereit, mit einer Grenzwertschalterbox kombiniert zu werden. PAL-Aktuatoren werden häufig für die folgenden Spezifikationen verwendet:

  • PAL-Aktuatoren sind eine kostengünstige Option für das Betätigen größerer Kugel- und Klappenventile mit einer ISO 5211 Flansch, von F03 bis F12.
  • Sie erzeugen ein Drehmoment zwischen 9,92 Nm und 901,8 Nm bei 8 bar Druck.
  • Sie können einfachwirkend (Feder öffnen oder schließen) oder doppeltwirkend für eine bessere Steuerung sein.
  • Sie arbeiten in Temperaturen zwischen -20 °C und 80 °C, mit der Möglichkeit für Dichtungen für höhere Temperaturen von bis zu 120 °C oder 150 °C.
Ein PAL-Serien-Pneumatikaktuator für Vierteldrehventile.

Abbildung 2: Ein PAL-Serien-Pneumatikaktuator für Vierteldrehventile.

FAQs

Was ist eine Grenzwertschalterbox?

Eine Grenzwertschalterbox ist ein Gerät, das die Position von pneumatischen Vierteldrehventilen überwacht und anzeigt, um präzise Steuerung und Sicherheit zu gewährleisten.

Wie funktioniert eine Grenzwertschalterbox mit einem pneumatischen Aktuator?

Sie wird auf dem Aktuator montiert und verwendet Schalter, um die offene oder geschlossene Position des Ventils anzuzeigen, was die Steuerung und Sicherheit in Automatisierungssystemen verbessert.

Warum eine Grenzwertschalterbox für Ventile verwenden?

Grenzwertschalterboxen liefern präzises Feedback zur Ventilposition, das für die Prozesssteuerung, Sicherheit und Effizienz in industriellen Anwendungen entscheidend ist.

Welche Funktionen haben Grenzwertschalterboxen für pneumatische Vierteldrehventile?

Sie verfügen über visuelle Anzeigen, einstellbare Sollwerte und verschiedene Schalteroptionen, die für Zuverlässigkeit und einfache Integration in Steuersysteme konzipiert sind.