Wyłącznik krańcowy: budowa i zasada działania

Wyłączniki krańcowe to małe elementy, które pełnią ważną rolę w wielu maszynach. Są używane do kontroli położenia ruchomych elementów maszyn, aktywując się, gdy osiągną one określony punkt. To bardzo ważne dla zapewnienia precyzji, powtarzalności i bezpieczeństwa wielu operacji.

Przyjrzyjmy się, czym dokładnie jest wyłącznik krańcowy, jaka zasada działania kryje się za jego skutecznością, gdzie można wykorzystywać krańcówki i dlaczego są tak ważne w instalacjach.

Wyłącznik krańcowy (krańcówka): co to jest i do czego służy?

Wyłącznik krańcowy to jeden z kluczowych komponentów wielu urządzeń mechanicznych i elektrycznych. Wykorzystywany jest w skomplikowanych systemach, ale jego podstawowa funkcja jest dość prosta.

Krańcówka, na przykład wyłącznik krańcowy MIC23, to rodzaj przełącznika stosowanego głównie do kontroli ruchu maszyn i urządzeń.

W momencie, gdy mechanizm dociera do określonej pozycji (punktu krańcowego), dochodzi do aktywacji wyłącznika, który następnie przekazuje informację do systemu kontrolującego urządzenie.

Na tej podstawie system może zatrzymać, cofnięć, zmienić kierunek lub ustabilizować maszynę. Tym samym krańcówka pilnuje, aby maszyna nie przekraczała bezpiecznych granic ruchu.

Wyłącznik krańcowy: budowa i zasada działania krańcówek

Wyłącznik krańcowy składa się z trzech głównych składowych:

• korpusu,
• elementu wyzwalającego,
• styków.

Zacznijmy od korpusu. Wykonany jest zwykle z trwałego tworzywa sztucznego lub metalu i chroni wewnętrzne komponenty wyłącznika przed uszkodzeniami mechanicznymi i wpływem czynników środowiskowych.

Element wyzwalający różni się w zależności od rodzaju krańcówki. Może to być płytka naciskowa, dźwignia, rolka. Odpowiadają one za aktywację styków, kiedy maszyna osiągnie określoną pozycję.

Styki to miejsca, w których przepływa prąd. Możemy wyróżnić ich dwa typy: normalnie otwarte (NO) i normalnie zamknięte (NC). Jeżeli krańcówka jest w spoczynku, NO są otwarte (przepływ prądu jest przerwany), a NC są zamknięte (przepływ prądu jest możliwy).

Wyłącznik krańcowy: zasada działania na przykładzie bramy garażowej

Wyobraź sobie bramę garażową – krańcówka na końcu jej toru jazdy zapobiega osiągnięciu przez bramę pozycji, która mogłaby doprowadzić do jej uszkodzenia. Kiedy brama dotrze do krańca toru jazdy, mechanizm wyłącznika zostaje uruchomiony, wstrzymując ruch. 

Innymi słowy, krańcówka działa jako rodzaj granicy: gdy maszyna do niej dotrze, jest zmuszona do zatrzymania się albo zmiany kierunku.

Działanie tego wyłącznika oparte jest na dokładnej detekcji pozycji. Może to robić na dwa sposoby. Poprzez bezpośrednie zetknięcie lub bez kontaktu, na przykład z wykorzystaniem pola magnetycznego czy wiązki światła.

Rodzaje wyłączników krańcowych

Do wybranych typów krańcówek należą:

• wyłącznik krańcowy z dźwignią,
• wyłącznik krańcowy z rolką,
• krańcówka elektromechaniczna,
• wyłącznik krańcowy indukcyjny,
• krańcówka pneumatyczna,
• wyłącznik krańcowy optyczny.

Działanie wyłącznika krańcowego z rolką polega na monitorowaniu przesunięć rolki, która reaguje na kontakt z ruchomym elementem maszyny.

Wyłącznik krańcowy z dźwignią, aktywuje się pod wpływem docisku.

Krańcówka elektromechaniczna opiera się na zasadzie przewodzenia prądu. W momencie, kiedy mechanizm znajdzie się w odpowiedniej pozycji, przewód jest zamykany lub otwierany.

Wyłącznik krańcowy indukcyjny (krańcówka magnetyczna) oparty jest na zasadzie indukcji magnetycznej. Działa bezdotykowo, na bazie pola magnetycznego, które generowane jest przez obiekt metalowy znajdujący się w sąsiedztwie wyłącznika. Gdy elementy te zbliżą się do siebie na określoną odległość, wyłącznik zostanie aktywowany.

Krańcówka pneumatyczna wykorzystuje siłę powietrza do aktywacji i kontrolowania mechanizmów maszyn. Działa poprzez zmianę ciśnienia powietrza lub przepływu gazu, kiedy ruchoma część maszyny dociera do określonego punktu. To z kolei aktywuje odpowiedni układ sterowania.

Praktyczne zastosowania wyłączników krańcowych

Tego typu wyłączniki są niezastąpione w wielu dziedzinach – od automatyki przemysłowej, przez robotykę, aż po codzienne użytkowanie domowych sprzętów elektronicznych.

Bez nich wiele procesów przemysłowych byłoby nie tylko nieefektywnych, ale także niebezpiecznych.

Wyłącznik krańcowy bezpieczeństwa jest stosowany w różnych systemach mechanicznych i elektrycznych do zapewnienia dodatkowej ochrony. Jego zadaniem jest automatyczne wyłączenie lub zmiana stanu maszyny lub urządzenia, gdy zostanie osiągnięty określony limit ruchu lub inny warunek graniczny, co zapobiega uszkodzeniom, awariom i innym niebezpiecznym sytuacjom.

Jest to szczególnie ważne w aplikacjach przemysłowych, gdzie przekroczenie określonych granic operacyjnych może prowadzić do poważnych awarii lub zagrożeń dla bezpieczeństwa.

Wyłącznik krańcowy do bramy przesuwnej kontroluje proces otwierania i zamykania bramy. Wyobraźmy sobie, że brama jest w ruchu. W chwili, kiedy osiąga maksymalny punkt otwarcia lub zamknięcia, aktywuje wyłącznik.

To prowadzi do przerwania obwodu elektrycznego zasilającego silnik bramy, zatrzymując w ten sposób jej ruch.

To kluczowe dla bezpieczeństwa oraz trwałości samej bramy. Bez wyłącznika, silnik mógłby nadal próbować, pchać lub ciągnąć bramę, pomimo że osiągnęła już swój „kraniec”. Taka sytuacja mogłaby doprowadzić do uszkodzenia zarówno silnika, jak i samej bramy.

Krańcówki są kluczowe dla bezpieczeństwa wind. Kiedy winda osiąga koniec swojej ścieżki, wyłącznik sygnalizuje mechanizmowi sterującemu, żeby zatrzymać windę, zanim osiągnie koniec szybu, co mogłoby być niebezpieczne dla pasażerów i prowadzić do uszkodzenia samej windy.

Innym powszechnym zastosowaniem krańcówek są obrabiarki. Odpowiadają za bieżącą obserwację obszaru roboczego po to, aby zapewnić, że obrabiarka nie przekroczy bezpiecznych granic swojego ruchu.

Podsumowanie

Wyłączniki krańcowe to niezastąpione komponenty w wielu urządzeniach elektrycznych i mechanicznych, od bram garażowych po zaawansowane obrabiarki przemysłowe. Są pomocne w utrzymaniu precyzji działania maszyn i zapewnieniu bezpiecznego korzystania z nich.

Zapraszamy do zapoznania się z naszą ofertą. Znajdziesz w niej oprócz wyłączników również inne urządzenia, wszystkie od zaufanych polskich, niemieckich i włoskich producentów. Jakościowe maszyny to podstawa świetnie prosperujących przedsiębiorstw.