Was ist ein Näherungsschalter?

Annäherung an einen Näherungsschalter

Was ist in einem Namen? Bei einem Näherungsschalter alles! Ein Näherungsschalter ist genau das, wonach es sich anhört. Es ist etwas, das sich einschaltet (oder ausschaltet), wenn es sich etwas nähert. Näherungsschalter. Ganz einfach!

Näherungsschalter sind auch fast überall. Sie sind bemerkenswert einfache, unglaublich nützliche Geräte, die eine wichtige Rolle beim sicheren und effizienten Betrieb unzähliger Geräte spielen, und sobald Sie wissen, wonach Sie suchen müssen, werden Sie sie überall entdecken!

Natürlich betrachten wir in diesem Artikel hauptsächlich Näherungsschalter in den Bereichen Zerspanung und Fertigung. Bei den meisten Werkzeugmaschinen dienen Näherungsschalter als Sicherheitsfunktionen.

Vielfalt von Näherungsschaltern

Wie funktioniert ein Näherungsschalter? Es funktioniert, indem es einen elektrischen Stromkreis schließt. Mit anderen Worten, wenn Sie einen Näherungsschalter in einen bestimmten Bereich eines Objekts oder in direkten Kontakt damit bringen, schließen Sie einen elektrischen Stromkreis und lösen den Schalter aus. Näherungsschalter gibt es in vier Hauptarten:

Akustisch

Denken Sie an einen Delphin oder Wal oder vielleicht eine Fledermaus:Diese Tiere finden ihre Beute und navigieren durch Echoortung, indem sie Geräusche und Echos verwenden, um den Standort eines Ziels zu bestimmen. Ein akustischer Näherungsschalter funktioniert genauso.

Ein unhörbarer Schallimpuls wird vom Schalter gesendet, und dann misst ein Wandler, wie lange es dauert, bis der Schall zurückgeworfen wird. Diese Messung teilt dem Empfänger mit, wie weit entfernt oder wie nah das Ziel ist, sodass der Schalter innerhalb eines bestimmten Bereichs eingeschaltet werden kann.

Infrarot

Gleiches Prinzip wie beim akustischen Schalter – nur wird hier der Schallimpuls durch einen infraroten Lichtstrahl ersetzt. Bei moderneren oder anspruchsvolleren Schaltern hat das Licht eine ganz bestimmte Wellenlänge, sodass der Sensor nicht durch Hintergrundbeleuchtung verwirrt wird.

Kapazitiv

Die ersten beiden Kategorien sind ziemlich einfach, aber kapazitive Schalter sind etwas komplexer. Sie messen die Änderungen der Radiofrequenz, die auftreten, wenn sich zwei Objekte nähern.

Diese Änderungen werden stark von der Fähigkeit eines Objekts beeinflusst, Elektrizität zu leiten, daher variiert die Empfindlichkeit eines kapazitiven Schalters je nach Leitfähigkeit des Materials.

Induktiv

Wie kapazitive Schalter messen induktive Schalter Feld- oder Frequenzänderungen. In diesem Fall erkennen induktive Schalter Änderungen in Magnetfeldern. Metalldetektoren arbeiten nach dem gleichen Prinzip und melden Ihnen, wenn sich ein Metallgegenstand innerhalb einer festgelegten Reichweite des Schalters befindet.

Induktive Schalter haben jedoch eine ziemlich große Schwäche – wie ihre Metalldetektor-Pendants kann ein induktiver Schalter nur durch magnetische Objekte ausgelöst werden. Kein Metall, kein Magnet, kein Schalter.

Verwendung von Näherungsschaltern

Akustische, infrarote, kapazitive und induktive Schalter sind die vier Hauptkategorien von Näherungsschaltern. Aber wozu dienen Näherungsschalter?

Es gibt eine Reihe unterschiedlicher Anwendungen für Näherungsschalter; Wir werden die wichtigsten unten behandeln.

• Etwas ausschalten

Dies könnte die häufigste Verwendung sein. Wenn ein bestimmtes Teil einer Maschine einem anderen Teil zu nahe kommt, wird ein Näherungsschalter ausgelöst und die Maschine abgeschaltet. Es ist eine Sicherheitsfunktion, die einen Näherungsschalter verwendet.

• Um etwas einzuschalten

Die gleiche Idee – ein Sicherheitsmerkmal – aber in umgekehrter Reihenfolge. Einige Maschinen, insbesondere CNC-Drehmaschinen oder andere geschlossene Schneide- oder Bearbeitungsbereiche, funktionieren nur, wenn eine bestimmte Tür geschlossen oder ein Deckel versiegelt ist. Wieso den? In der Tür oder im Deckel befindet sich normalerweise ein Näherungsschalter. Wenn es nicht geschlossen ist, wird der Stromkreis nicht geschlossen und die Maschine startet nicht.

• Um einen Alarm oder eine Warnung zu senden

Denken Sie an die Rückfahrwarnung eines Autos, die Sie mit einem Piep- oder Tonsignal darauf hinweist, wenn Ihre Stoßstange dem Bordstein zu nahe kommt. Näherungsschalter erfordern nicht immer physischen Kontakt, bevor sie einen Alarm auslösen, sodass sie verwendet werden können, um Sie vor drohenden Gefahren zu warnen, nicht nur vor bestehenden.

• Um die Position anzugeben

Bei CNC-Werkzeugmaschinen werden Näherungsschalter auch verwendet, um dem Computer mitzuteilen, wo sich das Werkzeug an einem bestimmten Punkt befindet. CNC-Maschinen verwenden G-Code, um eine Reihe von Anweisungen auszuführen, und Näherungsschalter, um das Werkzeug zu lokalisieren. Wenn beispielsweise g-code die geplante Route für eine Wanderung ist, sind die Näherungsschalter die GPS-Koordinaten.

Näherungsschalter erfüllen eine täuschend einfache Funktion, aber diese Einfachheit macht sie zu unglaublich vielseitigen und nützlichen Komponenten für moderne Werkzeugmaschinen.