Haben Sie schon mal von Hysterese gehört? Nein? So nennt man die Rückstelldifferenz bei einem Druckschalter. Was genau es damit auf sich hat und wie so ein Signalwandler funktioniert, beziehungsweise eingestellt wird sehen Sie im neuesten Landefeld Video.
Was machen diese präzisen Bauteile eigentlich? Ganz einfach, sie wandeln Druck in ein elektrisches Signal um. Demzufolge nennt man sie auch Signalwandler. Aber diesen unscheinbaren Geräten kommt eine entsprechend wichtige Funktion zuteil. Denn sie dienen unter anderem als Absicherung gegen Fehlfunktionen. Unser Experte gibt Ihnen einen umfassenden Einblick über den Aufbau und die Funktion von mechanischen Druckschaltern. Des weiteren zeigt er Ihnen wie man diese einstellt. Darüber hinaus geht er genauer auf das wichtige Thema Hysterese ein.
Was ist ein Druckschalter und wie funktioniert er?
- Druckseite: Auf der Eingangsseite des Druckschalters befindet sich eine Membran. Bei höheren Drücken wird anstelle der Membran ein Kolben verwendet. Dieser überträgt die Druckveränderung auf die Mechanik im Inneren.
- Federvorspannung: Gegenüber der Druckseite gibt es eine Feder, deren Vorspannung mittels einer Schraube eingestellt werden kann.
- Kontaktmechanismus: Zwischen Membran/Kolben und der Feder sitzt ein Kontakt, der bei minimaler Bewegung einen Schaltvorgang auslöst. Dieser Schaltvorgang wird in ein elektrisches Signal umgewandelt.
Arten von Kontakten im Druckschalter
Es gibt verschiedene Arten von Kontakten, die in Druckschaltern verwendet werden. Diese beeinflussen, wie der Druckschalter auf Druckänderungen reagiert:
- Öffner (NC – Normally Closed): Der Kontakt wird getrennt, sobald der Druck steigt. Ein Beispiel ist der Öldruckschalter im Auto.
- Schließer (NO – Normally Open): Der Kontakt wird bei steigendem Druck geschlossen.
- Wechsler (Changeover): Dieser Kontakt kann sowohl schließen als auch öffnen und wechselt entsprechend zwischen den Zuständen.
Worauf sollten Sie bei der Auswahl eines Druckschalters achten?
Um den passenden Druckschalter auszuwählen, sind mehrere technische Eigenschaften zu berücksichtigen:
- Spannung: Der Druckschalter muss mit der elektrischen Spannung des Systems kompatibel sein.
- Schaltpunkt: Der Druckwert, bei dem der Schalter auslöst, sollte genau eingestellt werden können.
- Maximaler Gehäusedruck: Der Druckschalter muss für den maximalen Druck des Systems ausgelegt sein.
- Hysterese: Die Differenz zwischen dem Einschalt- und Ausschaltpunkt (Rückschaltdifferenz) spielt eine wichtige Rolle, um ein präzises Verhalten sicherzustellen.
Tipp: Für Medien wie Luft und Öl eignen sich nahezu alle Druckschalter. Bei Wasser oder anderen Flüssigkeiten sollten Sie jedoch genau prüfen, ob der Druckschalter dafür geeignet ist.
Wie stellen Sie einen Druckschalter korrekt ein?
Das Einstellen eines Druckschalters erfordert präzises Vorgehen. Hier eine Schritt-für-Schritt-Anleitung:
- Manometer anschließen: Beginnen Sie mit einem Manometer, das den aktuellen Druck anzeigt.
- Schaltpunkt festlegen: Stellen Sie mit der Schraube die Federvorspannung so ein, dass der gewünschte untere Schaltpunkt erreicht wird. Beispiel: 4 bar.
- Druck senken und testen: Verringern Sie den Druck schrittweise und prüfen Sie, ob der Kontakt bei einem bestimmten Druck öffnet oder schließt.
- Hysterese berechnen: Der obere Schaltpunkt sollte in einem definierten Abstand zum unteren Punkt liegen, z. B. 10 % der Druckspanne (bei 4 bar etwa 0,4 bar).
- Ergebnisse überprüfen: Testen Sie den Druckschalter mehrfach, um sicherzustellen, dass die eingestellten Werte konstant eingehalten werden.
Wichtige Hinweise zur Schaltleistung
Die Schaltleistung eines Druckschalters ist ein entscheidender Faktor für die Langlebigkeit. Es gilt:
- Maximale Schaltleistung: Diese sollte niemals dauerhaft ausgeschöpft werden, da die Lebensdauer des Schalters sonst stark abnimmt.
- Optimale Einstellung: Halten Sie die Schaltleistung so gering wie möglich, um eine langfristige Funktion zu gewährleisten.
Ein Praxisbeispiel: Druckschalter für pneumatische Anlagen
Angenommen, Sie möchten den Druck in einer pneumatischen Anlage zwischen 4 und 4,8 bar überwachen:
- Stellen Sie den unteren Schaltpunkt auf 4 bar ein, indem Sie die Feder entsprechend justieren.
- Überprüfen Sie, ob der Schalter bei sinkendem Druck unter 4 bar den Kontakt öffnet.
- Der obere Schaltpunkt wird automatisch durch die Hysterese (z. B. 10 %) festgelegt, in diesem Fall bei 4,8 bar.
- Testen Sie abschließend mehrfach die Funktion und ziehen Sie die Einstellschrauben fest an.
Fazit: Präzise Einstellung für optimale Funktion
Druckschalter sind essenziell für die Überwachung von Drucksystemen. Mit einer korrekten Auswahl und präzisen Einstellung können Sie die Zuverlässigkeit Ihrer Anlagen erheblich verbessern. Denken Sie daran, dass Faktoren wie die Hysterese, die maximale Schaltleistung und die Eignung für das jeweilige Medium entscheidend sind.
Hier finden Sie die Artikel aus dem Video:
- Sortimentsübersicht Druckschalter
- Sortimentsübersicht Druckmessumformer
- Druckschalter von Festo
- Druckschalter von Aventics
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