Einbau

Näherungsschalter für bündigen Einbau

Näherungsschalter für bündigen Einbau dürfen in alle Metalle bündig eingebaut werden. Für einwandfreie Funktion ist der Freiraum gemäss zu
beachten.

Näherungsschalter für nicht bündigen Einbau

Beim Einbau von Näherungsschaltern für nicht bündigen Einbau in leitfähigen Materialien (Metalle) müssen die Mindestabstände zum leitfähigen Material gemäss eingehalten werden. Bündiger Einbau in nichtleitende Materialien ist zulässig.

Einschaltnormierung

Während der Einschaltphase wird der Ausgang des Näherungsschalters kurz durchgeschaltet, auch ohne Metall vor der aktiven Fläche. Näherungsschalter mit Einschalnormierung enthalten eine Schaltung, die den Ausgang während der Einschaltphase kurz sperrt.

EMV

Die EMV-Festigkeit (Elektro-Magnetische Verträglichkeit) der Geräte genügt höchsten Ansprüchen. Folgende Anforderungen werden eingehalten:

IEC 61000-4-2	Level 3
IEC 61000-4-3	Level 3
IEC 61000-4-4	Level 3
IEC 60255-5	1 kV

Die EMV-Richtlinie Nr. 89/336EWG wird von allen Geräten eingehalten. Hinzu kommen strenge Praxistests.

Hysterese

Die Hysterese bewirkt ein definiertes Schaltverhalten der Geräte. Der Schaltabstand bezieht sich immer auf den Einschaltpunkt.

Induktionsschutz

Beim Abschalten induktiver Lasten steigt die Ausgangsspannung (ohne Schutzschaltung) auf hohe Werte, was den Ausgangstransistor zerstören kann. Deshalb enthalten Melviri Näherungsschalter am Ausgang eine Zenerdiode, welche die Abschaltspannung auf einen sicheren Wert begrenzt. Beim Anschluss induktiver Lasten mit einem Strom >100 mA und gleichzeitig einer Schaltfrequenz >10 Hz empfiehlt sich die Montage einer Freilaufdiode direkt an der Last (wegen der Verlustleistung in der eingebauten Zenerdiode).

IP 65 / IP 67 etc.

siehe unter „SCHUTZART“.

Kurzschlußschutz

Alle Gleichspannungsgeräte sind mit einem Kurzschluss- und Überlastschutz ausgestattet. Kurzschlüsse zwischen dem Ausgang und den Betriebsspannungsanschlüssen beschädigen die Näherungsschalter nicht und sind dauernd zulässig; auch Überlast ist zeitlich unbegrenzt erlaubt. Während des Kurzschlusses sind die LEDs ausser Funktion.

Lastwiderstand

Aus der gewählten Betriebsspannung U_B und dem spezifizierten maximalen Ausgangsstrom des Näherungsschalters kann der kleinste Lastwiderstand berechnet werden, der für einwandfreien Betrieb zulässig ist. Bei einer Spannung von 24V und einem max. Ausgangsstrom von 200mA beträgt der kleinste Lastwiderstand 120 Ohm; bei 15V ergibt sich ein Wert von 75 Ohm.

LED

Die meisten Geräte verfügen über eine eingebaute Leuchtdioden (LED). Diese leuchtet, wenn der Ausgang geschaltet ist

Leitungen

Die standardmässig eingebauten Leitungen sind nicht für periodische Biegebeanspruchungen geeignet. Bei Vorliegen solcher Einsatzfälle sind hochflexible PUR-Kabel einzusetzen (Sonderausführung) bzw. Steckerausführungen mit entsprechenden Anschlusskabeln (Typen B, D, E, G, I).

Leitungsführung

Die Anschlussleitungen der Näherungsschalter sollen nicht parallel in einem Kabelkanal mit solchen Leitungen verlegt werden, über die induktive Lasten geschaltet werden (z.B. Schützspulen, Magnetventile, Motoren usw.) oder die Ströme von elektronischen Motorantrieben führen. Die Leitungslängen sollen möglichst kurz gehalten werden; sie können aber bei günstiger Verlegung (geringe Koppelkapazität, kleine Störspannungen) bis 300m betragen. Zur Verminderung von Störeinflüssen sind folgende Massnahmen möglich:

• Abstand zu störenden Leitunge >100 mm
• •Abschirmungen
• Beschalten von Spulen (Schützen, Magnetventile, Relais) mit RC-Gliedern oder Varistoren.

Leitungslänge

Lange Leitungen bedeuten für den Näherungsschalter

• eine kapazitive Belastung des Ausgangs;
• verstärkten Einfluss von Störsignalen.

Leitungslängen von 300m sollten auch bei günstigen Verhältnissen nicht überschritten werden.

Magnetfelder

Permanentmagnetfelder und niederfrequente Wechselfelder beeinflussen die Funktion der Näherungsschalter im allgemeinen nicht. Starke Felder können den Ferritkern des Schalters sättigen und damit den Schaltabstand erhöhen oder das Gerät durchschalten lassen. Eine Beschädigung ist hingegen nicht zu erwarten. Hochfrequente Felder mit Frequenzen von einigen 100
kHz können die Funktion empfindlich stören (Arbeitsfrequenz der Geräte). Im Falle von Schwierigkeiten mit Störfeldern sind Abschirmungen zu empfehlen.

Nicht bündiger Einbau

Siehe unter „EINBAU“.

Normen

Die Näherungsschalter von Melviri werden unter weitgehender Einhaltung aller relevanten internationalen Normen hergestellt:

• ENV 50140 , EN 55011 , EN 55081-2
• IEC 60947-1 / EN 60947-1 / DIN VDE 066 par. 100
• IEC 60947-5-1 / EN 60947-5-1 / DIN VDE 0660 par. 200
• IEC 60947-5-2 / EN 60947-5-2 / DIN VDE 0660 par. 208
• IEC 60255-5
• IEC 61000-4-1, 61000-4-2, 61000-4-3, 61000-4-4
• IEC 60529 / EN 50 044
• DIN VDE 0660 par. 208, par. 100, par. 100 A3, par. 200
• DIN EN 50008, 50010, 50025, 50026, 50032, 50036, 50037, 50038, 50040

NPN-Schaltung

Die Ausgangsstufe enthält einen NPN-Transistor, der die Last gegen die negative Betriebsspannung (0V)schaltet. Die Last wird zwischen dem Ausgang und der positiven Betriebsspannung (+UB) angeschlossen.

Öffner-Funktion

Der Ausgang ist durchgeschaltet, wenn kein vom Sender abgestrahltes Licht auf den Empfänger fällt (N.C.). Diese Funktion wird auch als «dunkelschaltend» bezeichnet.

Ölbeständigkeit

Öle aller Art können Kunststoffe im Dauereinsatz angreifen und ihre Eigenschaften verschlechtern.

Schmieröle

In der Regel unproblematisch. Ausführung mit ölfestem PUR - Kabel verwenden (Sonderausführung).

Hydrauliköle, Schneidöle

Sie greifen die meisten Kunststoffe an. Insbesondere die PVC - Kabel verfärben sich und werden brüchig. Massnahmen: Nach Möglichkeit Kontakt mit diesen Flüssigkeiten vermeiden, vor allem an der aktiven Fläche. Ausführung mit ölfestem PUR - Kabel verwenden. Dabei ist zwischen Gehäuse, Optik und Kabel zu unterscheiden:

Gehäuse

Das zum Einsatz gelangende PBTP/Polybutylenterephthalat (Crastin) ist gegen alle üblichen Öle sehr gut beständig, insbesondere auch gegen Schneidöle, Hydrauliköle und Bohremulsionen.

Kabel

Das standardmässig verwendete PVC-Kabel ist unbeständig gegen die meisten Öle (im Dauereinsatz Versprödung) In ölhaltiger Umgebung empfiehlt sich die Verwendung des als Option angebotenen PUR-Kabels.

Parallelschaltung

Parallelschaltung von Näherungsschaltern zur Realisierung logischer Funktionen ist ohne weiteres möglich.
Bitte beachten:

• Die Stromaufnahme nimmt zu.
• Die Sperrströme addieren sich, so dass auch im gesperrten Zustand an der Last ein unzulässiger Spannungsabfall auftreten kann.

PNP-Schaltung

Die Ausgangsstufe enthält einen PNP - Transistor, der die Last gegen die positive Betriebsspannung (+UB) schaltet. Die Last wird zwischen dem Ausgang und der negativen Betriebsspannung (0V) angeschlossen.

Reduktionsfaktoren

Der spezifizierte Schaltabstand s bezieht sich auf genau definierte Messbedingungen (siehe Schaltabstand). Bei anderen Anordnungen ergeben sich in der Regel reduzierte Schaltabstände.

Materialeinfluss:

Diese Reduktionsfaktoren sind nur Näherungswerte. Durch unterschiedliche Legierungen und je nach Typ können sich Abweichungen ergeben.

Geometrieeinfluss:

Bedämpfungsfläche Bei Folien ist eine Vergrösserung des Nutzschaltabstandes zu erwarten.

Reststrom

Der Reststrom ist der Strom, der bei gesperrtem Ausgang durch den Ausgangstransistor und damit durch die Last fliesst (vor allem bei Parallelschaltungen zu beachten).

Restwelligkeit

Bei zu grosser Restwelligkeit kann das Schaltverhalten undefiniert sein. Abhilfe: Grösseren Glättungskondensator oder geregelte Speisung verwenden. Die maximal zulässige Betriebsspannung U_B darf auch in den Spitzen von USS nicht überschritten werden.

Schaltabstand

Der Schaltabstand ist der Abstand, bei dem eine sich der aktiven Fläche des Näherungsschalters nähernde Messplatte einen Signalwechsel hervorruft. Die Messung des Schaltabstandes erfolgt gemäss IEC 60947-5-2 / EN 60947-5-2 mit einer Normmessplatte in axialer Richtung. Diese Messplatte besteht aus Stahl Typ FE 360 gemäss ISO 630, weist eine quadratische Form auf und ist 1 mm dick. Die Kantenlänge der Messplatte muss dem Durchmesser der aktiven Fläche bzw. 3 x sn, wenn dieser Wert grösser ist als der Durchmesser der aktiven Fläche, entsprechen.

Bemessungsschaltabstand s_n

Für diesen Schaltabstand ist der Näherungsschalter ausgelegt. Er ist für jeden Typ angegeben.

Realschaltabstand sr

Der für ein bestimmtes Exemplar gemäss IEC 60947-5-2 gemessene Schaltabstand.
0,9 s_n < s_r < 1,1 s_n (Fertigungstoleranz)

Gesicherter Schaltabstand sa

Er enthält die zu erwartenden zusätzlichen Abweichungen, die durch im spezifizierten Bereich variierende Temperaturen und Betriebsspannungen verursacht werden.
0,9 s_r < s_a < 1,1 s_r
Formel für sichere Konstruktion:
0,81 s_n < s < 1,21 s_n

Schaltfrequenz

Die maximale Schaltfrequenz gibt die höchstzulässige Anzahl Impulse pro Sekunde bei einem konstanten Verhältnis Impuls : Pause (1:2) und halbem Nennschaltabstand sn an. Die Messung erfolgt gemäss IEC 60947-5-2 / EN 60947-5-2.

Schließer-Funktion

Der Ausgang ist bei unbedämpftem Näherungsschalter gesperrt (N.O.). Bei bedämpftem Näherungsschalter ist er durchgeschaltet.

Schutzart

Die IP-Schutzarten sind in DIN 40050 / IEC 60529 definiert .
Dabei bedeuten bei der ersten Ziffer:

• 6 Vollständiger Schutz gegen Berührung mit Spannung führenden oder bewegten Teilen innerhalb des Gehäuses. Schutz gegen das Eindringen von Staub.

und bei der zweiten Ziffer:

• 5 Schutz gegen Strahlwasser aus allen Richtungen. Die Funktionsfähigkeit darf nicht beeinträchtigt werden.

Prüfbedingungen:

Wasserstrahl von 12,5 mm Durchmesser, Austrittsdruck 1 Bar, Entfernung 3m, Dauer 15 Minuten.

• 7 Schutz gegen Wasser, wenn das Betriebsmittel unter festgelegten Druck- und Zeitbedingungen in Wasser getaucht wird. Wasser darf nicht in schädlichen Mengen eindringen.

Prüfbedingungen:

Eintauchtiefe 1 m in Wasser, Zeit 30 min.

• Geräte mit Schutzart IP 67 sind demnach nicht für dauernden Betrieb in Wasser oder in dauernd benetztem Zustand vorgesehen. Die Verhältnisse bei anderen Flüssigkeiten als Wasser müssen fallweise abgeklärt werden.

Schutzschlauch-Anschluß

Alle DC-Geräte verfügen über eine eingebaute Schutzschaltung gegen Kurzschluss und Überlast. Kurzschlüsse zwischen dem Ausgang und den beiden Stromversorgungsklemmen beschädigen den Schalter nicht und können dauerhaft angelegt werden. Das Gleiche gilt für Überlastungen. Während eines Kurzschlusses leuchten die LEDs nicht.

Serieschaltung

Die Serieschaltung der Geräte zur Realisierung logischer Verknüpfungen ist grundsätzlich möglich, aber nicht empfehlenswert. Die gleiche Funktion lässt sich durch Parallelschaltung von Geräten mit Öffnerfunktion (anstelle der Serieschaltung von Geräten mit Schliesserfunktion) bzw. umgekehrt herstellen.

Sicherheit

Der Einsatz von Geräten der Serien 600 und 620 in Anwendungen, bei denen die Sicherheit von Personen von deren Funktion abhängt, ist unzulässig.

Spannungsabfall

Über dem Ausgangstransistor entsteht im durchgeschalteten Zustand ein (stromabhängiger) Spannungsabfall, die Ausgangsspannung erreicht also nicht ganz die zugehörige Betriebsspannung (vor allem bei Serieschaltung und elektronischen Eingängen zu beachten).

Speisegerät

Schaltungsvorschläge für geeignete Speisegeräte:
Das Melviri Zubehörprogramm enthält ebenfalls ein geeignetes Speisegerät.

Bitte beachten:

• Ungeeignete Speisegeräte sind die häufigste Ursache für Probleme mit Näherungsschaltern!
• Transformator und Gleichrichter genügen nicht, ein Glättungskondensator ist unumgänglich (wegen der Restwelligkeit).
• Transformatoren mit 24 V Ausgangsspannung, nachgeschaltetem Gleichrichter und Glättungskondensator ergeben eine Leerlaufspannung von wesentlich mehr als 30 V. Geräte mit einer maximalen Betriebsspannung von 30 V können beschädigt werden.

Stecker

Anschlussbelegung Baugrösse S8:

+UB Pin 1     braun
0V Pin 3     blau
Ausgang  Pin 4     schwarz

Anschlussbelegung Baugrösse S12:

Schliesserfunktion
+UB Pin 1     braun
0V Pin 3     blau
Ausgang Pin 4     schwarz
Öffnerfunktion
+UB Pin 1     braun
0V Pin 3     blau
Ausgang Pin 2     weiss

Anschlussbelegung Baugrösse S8 und S12 4-polig:

+UB Pin1     braun
Ausgang A2  Pin 2 weiss
0V Pin 3 blau
Ausgang A Pin 4 schwarz

2-Draht Wechselspannung

L1 Pin 3 blau
L2 Pin 4 schwarz
Für Öffnertypen sind die Anschlusskabel Typ Q, R, S und T (4-adrig) geeignet. Die Anschlusskabel Typ M, N, O und P sind mit einem Anschlussraum ausgerüstet; bei Bedarf kann kundenseitig ein anderes geeignetes Kabel eingebaut werden.

Stromverbrauch

Unter Stromverbrauch versteht man den Eigenstromverbrauch des Gerätes, der für den Betrieb der LED, der Verstärker und der Schaltstufen erforderlich ist. Er enthält den durch die Last fliessenden Strom nicht. Geräte der Serie 4040 entnehmen der Stromversorgung einen spannungsabhängigen Strom, bei kleinen Spannungen einen grösseren Strom, bei grösseren Spannungen einen kleineren Strom. Dadurch wird Leistung gespart, die Eigenerwärmung der Geräte reduziert und die Zuverlässigkeit verbessert.

Temperaturdrift

Die spezifizierten Schaltabstände beziehen sich auf die Nennumgebungstemperatur von 23 °C. Der Schaltabstand in Funktion der Umgebungstemperatur hat einen Verlauf etwa gemäss nachstehender Darstellung. Die Temperatur der Messplatte allein hat praktisch keinen Einfluss auf den Schaltabstand. Im zulässigen Temperaturbereich von -25 bis +70 °C variiert der Schaltabstand um max. ±10% gegenüber dem Wert bei 23 °C.

Überspannungsschutz

Für eine maximale Betriebszuverlässigkeit und Einfachheit der Anwendung haben Melviri-Näherungsschalter eine eingebaute Schutzschaltung gegen sehr kurzzeitige, nicht periodische Spitzen auf der Betriebsspannung. Sie entspricht den Anforderungen von IEC 60255-5.

Verpolungsschutz

Alle Näherungschalter der Serien SIM-6.. sind gegen beliebige Verpolung aller Anschlüsse geschützt.

Wiederholgenauigkeit

Unter Wiederholgenauigkeit versteht man die Wiederholgenauigkeit des Nutzschaltabstandes s bei zwei aufeinanderfolgenden Schaltungen innerhalb einer Dauer von 8 Stunden bei einer Gehäusetemperatur zwischen 15 °C und 30 °C und bei einer Spannung UB, die ± 5% von der Nennspannung abweichen darf (gemäss IEC 60947-5-2). Die spezifizierte Wiederholgenauigkeit bezieht sich auf diese Definition. Bei unmittelbar aufeinanderfolgenden Messungen ist die Wiederholgenauigkeit im allgemeinen wesentlich besser.