Wyłączniki krańcowe firmy Microprecision

Znacznie większe wyzwanie stanowią aplikacje przemysłowe, gdzie trzeba koniecznie uwzględniać wpływ wilgoci i zanieczyszczonego środowiska pracy. Typowe temperatury pracy podstawowych wersji przełączników w zakresie od -10 do 80°C nie są w tym przypadku wystarczające. Pracujące maszyny mogą się nagrzewać, przez co wymagania na górny zakres temperatury pracy wzrastają do poziomu 100-120°C.

Maszyny i urządzenia mogą także pracować w warunkach zewnętrznych, gdzie wymagane jest poprawne przełączanie przy dolnej temperaturze dochodzącej do poziomu -40°C. Zagwarantowanie poprawnej pracy w szerokim zakresie temperatur wymaga użycia odpowiednich materiałów, jak również odpowiedniego podejścia do projektowania elementów przełączających.

W celu zapewnienia szczelności przełączników wymagana jest membrana uszczelniająca przestrzeń pomiędzy ruchomym elementem wykonawczym a obudową przełącznika. Dostępnych jest obecnie co najmniej kilka technik umieszczania takiej membrany, przy czym użyta technika determinuje jakość uszczelnienia i zakres temperatur pracy. Dobór odpowiedniej gumy na membranę jest bardzo istotny w celu zachowania elastyczności w pełnym zakresie temperatur pracy. Membrana nie może pękać w podwyższonej temperaturze i nie może się kruszyć w otoczeniu o bardzo niskich temperaturach.

DWUCZĘŚCIOWY ELEMENT WYKONAWCZY

W celu zapewnienia szczelności firma Microprecision zastosowała element wykonawczy złożony z dwóch części. Membrana ugina się pomiędzy dwoma częściami elementu wykonawczego i jest utrzymywana w określonym położeniu. Membrana jest połączona z obudową wyłącznika przy wykorzystaniu plastikowego pierścienia, który dociska membranę do obudowy i utrzymuje ją w określonym położeniu po ultradźwiękowym zgrzewaniu. Takie podejście gwarantuje docisk membrany w szerokim zakresie temperatur, który wpływa na elastyczność samej membrany lub w przypadku zmiany zewnętrznych sił działających na membranę.

Uszczelnienie samej obudowy może być realizowane na kilka sposobów: zastosowanie kleju na pokrywie lub uszczelki pomiędzy dwoma częściami obudowy są najczęściej używanymi rozwiązaniami. Firma Microprecision używa procesu ultradźwiękowego zgrzewania, który nie wymaga dodatkowego materiału do łączenia elementów i spełnia wymagania temperaturowe norm UL.

Takie podejście do projektowania wykorzystywane jest w produkcji przemysłowych wyłączników krańcowych serii MP200 oraz MP100. Uzyskuje się w ten sposób szczelność na poziomie IP67 w zakresie temperatur od -40 do +125°C zgodnie z normą UL61058.

ZABEZPIECZENIE POŁĄCZEŃ

Wytwarzanie przełączników odpornych na wilgoć i zanieczyszczenia to jedynie część kompletnego rozwiązania. Tak samo ważne jest zapewnienie odpowiedniego stopnia ochrony dla wyprowadzenia przewodów oraz zastosowanie przewodów o odpowiednio dobranym zakresie temperatur pracy. Wielu producentów pozostawia ten problem do rozwiązania projektantom urządzeń, dostarczając wyłącznie osłony chroniące terminale połączeniowe.

Projektanci muszą być pewni, że użyte przewody spełniają normy UL dla danego zakresu temperatur pracy i obciążenia. W rzeczywistości projektanci są często odpowiedzialni za odpowiedni montaż przewodów i osłon zabezpieczających w celu ochrony kontaktów elektrycznych przed wilgocią i zanieczyszczeniami.

Firma Microprecision proponuje w swojej ofercie wyłączniki krańcowe, w których przewody są już polutowane i odpowiednio zabezpieczone na poziomie wyłącznika. Projektant ma pełną gwarancję, że kompletny przełącznik wraz z okablowaniem spełnia wymagania norm UL.

Problem rozwiązano na dwa sposoby. W przypadku serii MP200 projektant otrzymuje kompletny przełącznik, w przypadku serii MP100 produkowane są gniazda z przewodami testowane dla stopnia ochrony IP67, w których można montować wyłączniki krańcowe, co umożliwia też szybką wymianę uszkodzonych elementów wykonawczych wyłącznika krańcowego.

PEŁNA WODOODPORNOŚĆ WYŁĄCZNIKÓW KRAŃCOWYCH

Pewne aplikacje wymagają stopnia ochrony na poziomie IP68, co oznacza ciągłą ochronę przed wodą, nawet w przypadku płytkiego zanurzenia wyłącznika w wodzie. W przypadku pracy wyłącznika pod wodą należy brać pod uwagę następujące elementy: siłę wymaganą do zadziałania i zwolnienia przełącznika. Siły te są bowiem modyfikowane przez ciśnienie wody.

W celu zaprojektowania odpowiedniego systemu przełączania należy uwzględnić głębokość instalacji w celu zwiększenia siły zadziałania i zwolnienia styków dla kompensacji ciśnienia wywieranego przez wodę. Modyfikacja ta jest typowo wykonywana przez dobranie siły odpowiedniej sprężyny wewnątrz wyłącznika. Jeżeli aplikacja wymaga teleskopowego elementu wykonawczego, to sprężyna elementu teleskopowego też musi zostać odpowiednio dobrana.

W przypadku wyłączników krańcowych pracujących w wodzie należy zapewnić dodatkowe zabezpieczenie obszaru, w którym przewody wchodzą do wnętrza wyłącznika. Jeżeli aplikacja wymaga ruchu samego przewodu, to powstające naprężenia mogłyby doprowadzić do rozszczelnienia wyłącznika. W celu wzmocnienia tego punktu montowane są dodatkowe elementy mechaniczne wzmacniające i pozycjonujące przewód przy wyjściu z wyłącznika.

WIĘCEJ INFORMACJI

Przedstawicielem szwajcarskiej firmy Microprecision w Polsce jest Semicon sp. z o.o. Najnowszą wersję katalogu wyłączników krańcowych firmy Microprecision znajdą Państwo na stronie www.semicon.com.pl w zakładce Katalogi.

Mariusz Sochacki
Semicon sp. z o.o.
www.semicon.com.pl