Typische Applikation für mechanische Druckschalter (Funktionsprinzip)

Mechanische Druckschalter in kompakter Bauform sorgen für eine sichere Drucküberwachung, zum Beispiel in Pumpen, Kompressoren und mobilen Arbeitsmaschinen. Unabhängig von der Anwendung funktionieren sie nach dem Prinzip der vorgespannten Feder, mit einer Membrane oder einem Kolben als Messelement.

Mechanische Druckschalter wie der PSM01 (siehe Abbildung) sind gemäß der schematischen Darstellung (links) aufgebaut: elektrischer Anschluss (1), Einstellschraube (2), vorgespannte Feder (3), Schaltkontakt (4), Messelement (5) und Prozessanschluss (6). Bei den Typen PSM01 und Typ PSM02 (mit einstellbarer Hysterese) handelt es sich um Kompaktschalter. Sie haben eine Höhe von 50 mm (Ausführung mit Flachstecker) und Schlüsselweiten von 24 und 27.

Bei diesem Funktionsprinzip wirken zwei Kräfte:

  • Der Prozessdruck
    Er lässt das Messelement des Druckschalters reagieren. Die Geräte sind deshalb wahlweise ausgestattet. Im Fall niedriger Prozessdrücke verfügen mechanische Druckschalter daher über eine Membrane wegen der großen Fläche zur Druckaufnahme, bei höheren Drücken hingegen über einen kleinflächigen Kolben.
  • Die Kraft der vorgespannten Feder
    Sie wird über die Einstellschraube des Druckschalters angepasst. Je weiter die Schraube eingedreht wird, desto stärker ist die Kraft der Feder, die das Messelement überwinden muss. Damit einhergehend erfolgt die Erhöhung des Schaltpunkts. Die Federgeometrie wird entsprechend des geforderten Schaltbereichs ausgelegt. Gemäß dem Funktionsprinzip des mechanischen Druckschalters definiert sich der Schaltpunkt über den Grad der Federvorspannung. Er wird bei steigendem Druck eingestellt, der Rückschaltpunkt dementsprechend bei fallendem Druck.

Was ist bei der Auswahl des Einstellbereichs zu beachten?

Bei der Auswahl des Einstellbereichs muss der Anwender unbedingt den maximalen Systemdruck beachten, dem der Druckschalter unterliegt. Im Fall der WIKA-Kompaktgeräte PSM01 und PSM02 (mit einstellbarer Hysterese) liegt dieser zum Beispiel bei 60 bar (Membrane) und bei 350 bar (Kolben).

Der Einstellbereich ist kleiner als die Überlastsicherheit. Somit können Druckspitzen abgefangen werden. Das ist beispielsweise bei der Leerlaufsicherung in Pumpen wichtig. Dort kann der Systemdruck um ein Vielfaches über dem Schaltwert liegen. Daher ergibt sich bei den Druckschaltern PSM01 und PSM02 in Kolben-Ausführung ein Schaltbereich bis 320 bar. Die Membran-Varianten dieser beiden Typen können bis maximal 16 bar schalten. Der vergleichsweise kleine Bereich erklärt sich aus dem besonders sensitiven Messelement, das eine hohe Wiederholbarkeit bietet. Ein größerer Schalt- und Überdruckbereich würde folglich eine stärkere Membrane erfordern – zu Lasten der Wiederholbarkeit.

Hinweis
Weitere Informationen zu den Druckschaltern PSM01 und PSM02 erhalten Sie auf der WIKA-Webseite. Sollten Sie weitergehende Fragen haben, steht Ihnen Ihr Ansprechpartner gerne zur Verfügung.

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