Wat zijn eindschakelaars en hoe werken ze

Een eindschakelaar is een elektromechanisch apparaat dat wordt gebruikt om de aanwezigheid of afwezigheid van een object te detecteren door een fysieke aanraking. De schakelaar geeft dit door via een elektrisch signaal. Ze worden meestal gebruikt om de eindslag van een object te detecteren en ervoor te zorgen dat de bewerkingen binnen vooraf gedefinieerde limieten blijven, vandaar de naam eindschakelaar. Eindschakelaars staan bekend om hun betrouwbaarheid, eenvoud en duurzaamheid in industrieën en huishoudelijke toepassingen. Dit artikel bespreekt het werkingsprincipe, de constructie en de belangrijkste toepassingen van een eindschakelaar.

Inhoudsopgave

• Wat is een eindschakelaar
• Hoe een eindschakelaar werkt
• Toepassingen
• Schema eindschakelaar
• Materialen
• Micro-eindschakelaars
• Voor- en nadelen
• FAQs

Wat is een eindschakelaar

Een eindschakelaar is een elektromechanisch apparaat om de aanwezigheid of afwezigheid van een object te detecteren, of om te controleren en aan te geven of de bewegingslimieten van dat object zijn overschreden. Deze schakelaars worden gebruikt in industriële besturingstoepassingen om machines en processen te regelen, vaak voor de veiligheid. De robuuste buitenbehuizing beschermt de interne componenten van de schakelaar tegen externe schokken, vocht, olie, stof en vuil, waardoor de schakelaar in zware omgevingen kan worden gebruikt.

Als je meer wilt weten over eindschakelaars, lees dan onze artikelen over typen eindschakelaars, onderhoud eindschakelaars en installatie eindschakelaars.

Hoe een eindschakelaar werkt

De basiscomponenten van een eindschakelaar bestaan uit een actuator die mechanisch is gekoppeld aan een set contacten. Wanneer een voorwerp in contact komt met de actuator, bedient het apparaat de contacten om een elektrische verbinding tot stand te brengen of te verbreken.

1. Lichamelijk contact: Een voorwerp of machineonderdeel maakt contact met een actuator op de eindschakelaar.
2. Activering schakelaar: Dit contact activeert mechanisch een elektrische schakelaar.
3. Elektrisch signaal: Afhankelijk van de configuratie opent of sluit de schakelaar een elektrisch circuit.
4. Controle of indicatie: Dit signaal bestuurt machines, zorgt voor veiligheidsvergrendelingen of telt voorwerpen.

Voor veelvuldig gebruik is het essentieel dat de precisie van elektrische schakelaars betrouwbaar is en dat ze snel reageren. Bovendien moet de elektrische capaciteit van een eindschakelaar compatibel zijn met de mechanische systeembelastingen die het zal beheren om storingen van het apparaat te voorkomen.

Toepassingen

Eindschakelaars zijn eenvoudig, effectief en goedkoop en zijn er in verschillende vormen, afhankelijk van hun toepassing, met verschillende actuatormechanismen zoals plunjers, rolhefbomen en stangen. Ze worden vaak gebruikt in toepassingen zoals transportsystemen, liften en andere machines waar het cruciaal is om de positie of beweging van onderdelen te detecteren voor controledoeleinden.

Bijvoorbeeld:

• Als je de deur van een koelkast opent, komt er licht van binnenuit. Een eindschakelaar detecteert of de deur gesloten of open is.
• In een transportbandsysteem wordt een eindschakelaar aan het einde van het traject geplaatst om aan te geven wanneer een product zijn bestemming heeft bereikt, waardoor de transportband stopt om te voorkomen dat het product van het uiteinde valt.
• In een bewerkingsmachine kan een eindschakelaar de uiterste positie van een bewegend onderdeel detecteren en ervoor zorgen dat het onderdeel niet verder dan een bepaald punt beweegt en mogelijk schade aan de machine of het werkstuk veroorzaakt.

Schema eindschakelaar

Figuur 4 toont het bedradingsschema van een eindschakelaar. De weerstand wordt in serie geschakeld met de pluspool van de accu en de gemeenschappelijke klem van de eindschakelaar. De positieve klem van de groene LED is verbonden met de normaal open (NO) klem van de eindschakelaar (Afbeelding 4 met opschrift A). De pluspool van de rode LED is verbonden met de NC-aansluiting van de schakelaar.

Als de schakelaar UIT staat, is de normaal gesloten (NC) klem verbonden met de gemeenschappelijke klem, terwijl de NO klem losgekoppeld is van de gemeenschappelijke klem. Bijgevolg krijgt de roodgekleurde LED stroom en gaat hij branden, terwijl de groengekleurde LED wordt uitgeschakeld.

Omgekeerd, als de schakelaar in de stand ON staat, is de NO-klem verbonden met de gemeenschappelijke klem, terwijl de NC-klem is losgekoppeld van de gemeenschappelijke klem. Als gevolg hiervan krijgt de groengekleurde LED stroom en gaat branden, terwijl de roodgekleurde LED wordt uitgeschakeld.

Materialen

Het constructiemateriaal van een eindschakelaar varieert op basis van het beoogde gebruik. Eindschakelaars in liften zijn bijvoorbeeld meestal gemaakt van roestvrij staal om roestvorming te voorkomen wanneer ze worden blootgesteld aan vocht uit de lucht in afgesloten ruimtes zoals liftschachten of de ruimtes tussen verdiepingen. In industriële omgevingen waar blootstelling aan gevaarlijke chemicaliën mogelijk is, kunnen eindschakelaars ook worden gemaakt van roestvrij staal, maar met koperen contacten in plaats van zilver, omdat koper beter bestand is tegen corrosie dan zilver wanneer het in contact komt met dergelijke chemicaliën.

Micro-eindschakelaars

De micro-eindschakelaar, ook wel microschakelaar genoemd, is een kleinere versie van een standaard eindschakelaar die wordt gebruikt in besturingscircuits. Het compacte formaat maakt hem geschikt voor krappe of kleine ruimtes waar grotere schakelaars niet zouden passen. Microschakelaars hebben meestal een kleine plunjer die maar een klein stukje hoeft te bewegen om de schakelactie te starten. Deze plunjer bevindt zich meestal bovenaan de schakelaar en moet tot een bepaalde hoogte worden ingedrukt om hem te activeren. Deze schakelaars kunnen worden uitgerust met verschillende actuatorarmen en zijn gewoonlijk geschikt voor elektrische capaciteiten van ongeveer 250 volt wisselstroom en 10 tot 15 ampère.

Voor- en nadelen

Voordelen:

• Robuust ontwerp geschikt voor industriële omgevingen
• Laag stroomverbruik
• Gemakkelijk te installeren
• Ze hebben meestal robuuste elektrische contacten, waardoor ze direct hogere stromen kunnen schakelen zonder dat er een extra relais nodig is voor de besturing.

Nadelen:

Eindschakelaars hebben bepaalde beperkingen die ze ongeschikt maken voor sommige toepassingen:

• Omdat hun werking mechanisch is, worden ze meestal gekozen voor machines die op lagere snelheden werken.
• Als contactsensoren vereisen ze directe interactie met het object om te werken.
• De mechanische aspecten van hun constructie zijn na verloop van tijd onderhevig aan slijtage of vermoeidheid, waardoor ze uiteindelijk moeten worden vervangen.

FAQs

Wat is het doel van een eindschakelaar?

Het doel van een eindschakelaar is het regelen van machines, waarbij hij als veiligheidsmechanisme fungeert door een elektrisch circuit te besturen wanneer een ingestelde limiet wordt bereikt.

Wat is het verschil tussen een eindschakelaar en een naderingssensor?

Een nabijheidssensor detecteert de aanwezigheid van een object met behulp van elektromagnetische velden, licht of geluid, terwijl een eindschakelaar een mechanisch apparaat is dat fysiek contact met een object nodig heeft om te werken.