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Schalttechnik

Umweltfreundlich schalten - mit einem mechatronischen Schaltverfahren

| Autor/ Redakteur: Manfred Höhn* / Dipl. -Ing. Ines Stotz

Schalttechnik Höhn Neigungstechnik hat ein über Flüssigkeit basierendes Schaltverfahren entwickelt, das sich zum Einsatz als Neigungsschalter und Neigungsregler eignet. Die quecksilberfreie Flüssigkeit ist umweltfreundlich und kann problemlos entsorgt werden.

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Mechatronische Neigungsschalter, deren physikalisch sichere Funktion auf reiner Gravitation beruht, eignen sich als Sicherheits- oder Endschalter.
Mechatronische Neigungsschalter, deren physikalisch sichere Funktion auf reiner Gravitation beruht, eignen sich als Sicherheits- oder Endschalter.
(Bild: fotolia, christian-colista)

Das mechatronische Schaltverfahren beruht auf einer Synthese von elektronischen und mechanischen Bauelementen. In dieser Schalttechnik ergeben sich damit Optimierungen, welche bei getrennter Funktion nicht erreicht werden können. Somit entsteht ein neuer Schaltertyp: der mechatronische Neigungsschalter. Sein Aufbau stellt sich wie folgt dar: Eine Leistungs- und Auswerte-Elektronik wird mit einem mechanischen Flüssigsensor verbunden. Diese Bauteile werden in ein Kunststoffgehäuse eingebaut und transparent vergossen.

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Der Flüssigsensor besteht aus einem Glasgefäß, das mit einer Messflüssigkeit gefüllt ist. Er hat zwei Messelektroden in genau definierter Position. Diese Elektroden werden durch den Pegel der Messflüssigkeit in der Horizontalen verbunden. Kommt es zu einer Neigungsänderung des Schalters, wird der Pegel unterbrochen. Daraus folgt eine Veränderung des Übergangswiderstandes der Messflüssigkeit. Diese Aktion wird als Schaltimpuls von der Elektronik registriert und entsprechende Aktoren lassen sich damit betätigen.

Schalter mit unbegrenzter Lebensdauer

Weil in dem Flüssigsensor keine korrosiven Zündfunken entstehen, ermöglicht dies eine nahezu unbegrenzte Lebensdauer des Schalters.

Die Leistungs- und Auswerte-Elektronik kann gegebenenfalls durch eine Modifizierung auf bestimmte Anwendungssituationen eingestellt werden - zum Beispiel auf die Eliminierung von starken Störschaltungen.

Neigungsschalter als Sicherheitsschalter oder Endschalter

Anbau: Die mechatronischen Neigungsschalter werden vertikal eingebaut und über eine Zentralbohrung bedarfsgerecht eingestellt - entweder als Öffner oder als Schließer. Der transparente Verguss der Bauteile ermöglicht eine gute Sichtkontrolle und damit eine leichte Einstellung der Schaltschwelle.

Anwendungsbereiche: Der mechatronische Neigungsschalter ist hauptsächlich als Sicherheitsschalter oder als Endschalter geeignet. Seine physikalisch sichere Funktion beruht auf reiner Gravitation. Die indirekte Schaltung durch die Elektronik und die berührungslose Schaltfunktion sind weitere Vorteile.

Gleichspannungs- und eine Wechselspannungsausführung

Den Schalter gibt es in zwei Ausführungen:

  • Den Schalter mit Wechselspannung (AC) gibt es in verschiedenen Versionen, welche an den jeweiligen Bedarfsfall angepasst sind. Eingesetzt wird der Schalter mit einer Spannung von 40 bis 230 V bei 500 mA. Der Ausschaltwinkel liegt vorzugsweise bei der Neigung einer Achse um 8° N, optional 5° N.
  • Den Schalter mit Gleichspannung (DC) gibt es auch in verschiedenen bedarfsorientierten Versionen. Er darf mit einer Spannung von 12 bzw. 24 V betrieben werden, bei 500 mA. Auch hier liegt der Ausschaltwinkel vorzugsweise bei 8° N, kann aber optional bis auf 5° N reduziert werden.

Der Temperaturbereich beider Schalter beträgt -22° C bis 85°C. Sie werden angeboten in Schutzart IP 56, optional auch Schutzart IP 65. Die Maße betragen 50 x 50 x 15 mm.

Durch die Verwendung umweltfreundlicher Materialien entsprechen die mechatronischen Neigungsschalter des Unternehmens aus dem schwäbischen Steinenbronn den neuesten europäischen Bestimmungen. Eine Entsorgung ist problemlos möglich.

Interessant zum Schluss ist auch eine bereits erfolgte Weiterentwicklung zum automatischen Neigungsregler. Durch den Einsatz von drei Messelektroden und eine erweiterte Auswerteelektronik kann dieser Regler beide Seiten einer Achse kontrollieren.

* Manfred Höhn, Geschäftsführer, Höhn Neigungstechnik, Steinenbronn

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